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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 6/2017

03.10.2017

Thermal Conductivity Measurement of Molten Cu-Co Alloy Using an Electromagnetic Levitator Superimposed with a Static Magnetic Field

verfasst von: Yuki Nakamura, Ryuji Takahashi, Eita Shoji, Masaki Kubo, Takao Tsukada, Masahito Uchikoshi, Hiroyuki Fukuyama

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 6/2017

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Abstract

The thermal conductivity of molten Cu-Co alloy with different compositions around the liquidus line temperature was measured by the periodic laser-heating method using an electromagnetic levitator superimposed with a static magnetic field to suppress convection in a levitated droplet sample. During the measurement, a static magnetic field of 10 T was applied to the levitated droplet. To confirm that the strength of the static magnetic field was sufficient to suppress convection in the droplet, numerical simulations were performed for the flow and thermal fields in an electromagnetically levitated droplet under a static magnetic field, and moreover, for the periodic laser-heating method to determine the thermal conductivity. It was found that the thermal conductivity of molten Cu-Co alloy increased gradually with increasing Cu composition up to 80 at. pct, beyond which it increased markedly and reached that of pure Cu. In addition, it was found that the composition dependence of the thermal conductivity can be explainable by the Wiedemann–Franz law.

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Literatur
1.
2.
Zurück zum Zitat X. Song, S.W. Mahon, R.F. Cochrane, B.J. Hickey, and M.A. Howson: Mater. Lett., 1997, vol. 31, pp. 261–66.CrossRef X. Song, S.W. Mahon, R.F. Cochrane, B.J. Hickey, and M.A. Howson: Mater. Lett., 1997, vol. 31, pp. 261–66.CrossRef
3.
Zurück zum Zitat I. Yamauchi, N. Ueno, M. Shimaoka, and I. Ohnaka: J. Mater. Sci., 1998, vol. 33, pp. 371–78.CrossRef I. Yamauchi, N. Ueno, M. Shimaoka, and I. Ohnaka: J. Mater. Sci., 1998, vol. 33, pp. 371–78.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat C.D. Cao, G.P. Gorler, D.M. Herlach, and B. Wei: Mater. Sci. Eng. A, 2002, vol. 325, pp. 503–10.CrossRef C.D. Cao, G.P. Gorler, D.M. Herlach, and B. Wei: Mater. Sci. Eng. A, 2002, vol. 325, pp. 503–10.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat C.D. Cao, D.M. Herlach, M. Kolbe, G.P. Gorler, and B. Wei: Scripta Mater., 2003, vol. 48, pp. 5–9.CrossRef C.D. Cao, D.M. Herlach, M. Kolbe, G.P. Gorler, and B. Wei: Scripta Mater., 2003, vol. 48, pp. 5–9.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat L. Battezzati, S. Curiotto, E. Johnson, and N.H. Pryds: Mater. Sci. Eng. A, 2007, vol. 449–451, pp. 7–11.CrossRef L. Battezzati, S. Curiotto, E. Johnson, and N.H. Pryds: Mater. Sci. Eng. A, 2007, vol. 449–451, pp. 7–11.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Y. Baba, T. Inoue, K. Sugioka, H. Kobatake, H. Fukuyama, M. Kubo, and T. Tsukada: Meas. Sci. Technol., 2012, vol. 23, 045103.CrossRef Y. Baba, T. Inoue, K. Sugioka, H. Kobatake, H. Fukuyama, M. Kubo, and T. Tsukada: Meas. Sci. Technol., 2012, vol. 23, 045103.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat T. Nishi, H. Shibata, Y. Waseda, and H. Ohta: Metall. Mater. Trans. A, 2003, vol. 34A, pp. 2801–07.CrossRef T. Nishi, H. Shibata, Y. Waseda, and H. Ohta: Metall. Mater. Trans. A, 2003, vol. 34A, pp. 2801–07.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat H. Kobatake, H. Fukuyama, I. Minato, T. Tsukada, and S. Awaji: Appl. Phys. Lett., 2007, vol. 90, p. 094102.CrossRef H. Kobatake, H. Fukuyama, I. Minato, T. Tsukada, and S. Awaji: Appl. Phys. Lett., 2007, vol. 90, p. 094102.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat T. Tsukada, H. Fukuyama, and H. Kobatake: Int. J. Heat Mass Transf., 2007, vol. 50, p. 3054–61.CrossRef T. Tsukada, H. Fukuyama, and H. Kobatake: Int. J. Heat Mass Transf., 2007, vol. 50, p. 3054–61.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat H. Fukuyama, H. Kobatake, K. Takahashi, I. Minato, T. Tsukada, and S. Awaji: Meas. Sci. Technol., 2007, vol. 18, pp. 2059–66.CrossRef H. Fukuyama, H. Kobatake, K. Takahashi, I. Minato, T. Tsukada, and S. Awaji: Meas. Sci. Technol., 2007, vol. 18, pp. 2059–66.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat H. Kobatake, H. Fukuyama, I. Minato, T. Tsukada, and S. Awaji: J. Appl. Phys., 2008, vol. 104, p. 054901.CrossRef H. Kobatake, H. Fukuyama, I. Minato, T. Tsukada, and S. Awaji: J. Appl. Phys., 2008, vol. 104, p. 054901.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat H. Fukuyama, K. Takahashi, S. Sakashita, H. Kobatake, T. Tsukada, and S. Awaji: ISIJ Int., 2009, vol. 49, pp. 1436–42.CrossRef H. Fukuyama, K. Takahashi, S. Sakashita, H. Kobatake, T. Tsukada, and S. Awaji: ISIJ Int., 2009, vol. 49, pp. 1436–42.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat H. Kobatake, H. Fukuyama, T. Tsukada, and S. Awaji: Meas. Sci. Technol., 2010, vol. 21, p. 025901.CrossRef H. Kobatake, H. Fukuyama, T. Tsukada, and S. Awaji: Meas. Sci. Technol., 2010, vol. 21, p. 025901.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat K. Sugie, H. Kobatake, M. Uchikoshi, M. Isshiki, K. Sugioka, T. Tsukada, and H. Fukuyama: Jpn. J. Appl. Phys., 2011, vol. 50, p. 11RD04.CrossRef K. Sugie, H. Kobatake, M. Uchikoshi, M. Isshiki, K. Sugioka, T. Tsukada, and H. Fukuyama: Jpn. J. Appl. Phys., 2011, vol. 50, p. 11RD04.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat J. Brillo, I. Egry, and T. Matsushita: Int. J. Mater. Res., 2006, vol. 97, pp. 1526–32.CrossRef J. Brillo, I. Egry, and T. Matsushita: Int. J. Mater. Res., 2006, vol. 97, pp. 1526–32.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat T. Kekesi, M. Uchikoshi, K. Mimura, and M. Isshiki: Metall. Mater. Trans. B, 2001, vol. 32B, pp. 573–82.CrossRef T. Kekesi, M. Uchikoshi, K. Mimura, and M. Isshiki: Metall. Mater. Trans. B, 2001, vol. 32B, pp. 573–82.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat M. Uchikoshi, H. Shibuya, J. Imaizumi, T. Kekesi, K. Mimura, and M. Isshiki: Metall. Mater. Trans. B, 2010, vol. 41, pp. 448–55.CrossRef M. Uchikoshi, H. Shibuya, J. Imaizumi, T. Kekesi, K. Mimura, and M. Isshiki: Metall. Mater. Trans. B, 2010, vol. 41, pp. 448–55.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat T. Tsukada, K. Sugioka, T. Tsutsumino, H. Fukuyama, H. Kobatake: Int. J. Heat Mass Transf., 2009, vol. 52, pp. 5152–57.CrossRef T. Tsukada, K. Sugioka, T. Tsutsumino, H. Fukuyama, H. Kobatake: Int. J. Heat Mass Transf., 2009, vol. 52, pp. 5152–57.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat K. Sugioka, T. Tsukada, H. Fukuyama, H. Kobatake, and S. Awaji: Int. J. Heat Mass Transf., 2010, vol. 53, pp. 4228–32.CrossRef K. Sugioka, T. Tsukada, H. Fukuyama, H. Kobatake, and S. Awaji: Int. J. Heat Mass Transf., 2010, vol. 53, pp. 4228–32.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat Y. Baba, K. Sugioka, M. Kubo, T. Tsukada, K. Sugie, H. Kobatake, and H. Fukuyama: J. Chem. Eng. Jpn, 2011, vol. 44, pp. 321–27.CrossRef Y. Baba, K. Sugioka, M. Kubo, T. Tsukada, K. Sugie, H. Kobatake, and H. Fukuyama: J. Chem. Eng. Jpn, 2011, vol. 44, pp. 321–27.CrossRef
22.
Zurück zum Zitat R.A. Eichel and I. Egry: Z. Metallkd., 1999, vol. 90, pp. 371–75. R.A. Eichel and I. Egry: Z. Metallkd., 1999, vol. 90, pp. 371–75.
23.
Zurück zum Zitat M.J. Assael, A.E. Kalyva, and K.D. Antoniadis: J. Phys. Chem. Ref. Data, 2010, vol. 39, p. 033105.CrossRef M.J. Assael, A.E. Kalyva, and K.D. Antoniadis: J. Phys. Chem. Ref. Data, 2010, vol. 39, p. 033105.CrossRef
24.
Zurück zum Zitat W.F. Gale and T.C. Totemeier: Smithells Metals Reference Book, 8th ed., Elsevier, Inc., Oxford, 2004. W.F. Gale and T.C. Totemeier: Smithells Metals Reference Book, 8th ed., Elsevier, Inc., Oxford, 2004.
25.
Zurück zum Zitat S. Ueno, Y. Nakamura, K. Sugioka, M. Kubo, T. Tsukada, M. Uchikoshi, and H. Fukuyama: Int. J. Thermophys., 2017, vol. 38, p. 16.CrossRef S. Ueno, Y. Nakamura, K. Sugioka, M. Kubo, T. Tsukada, M. Uchikoshi, and H. Fukuyama: Int. J. Thermophys., 2017, vol. 38, p. 16.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat F. Guo, T. Lu, J. Qin, H. Zheng, and X. Tian: Physica B, 2012, vol. 407, pp. 4108–13.CrossRef F. Guo, T. Lu, J. Qin, H. Zheng, and X. Tian: Physica B, 2012, vol. 407, pp. 4108–13.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat NIST-JANAF Thermochemical Tables, 4th ed., American Chemical Society and American Institute of Physics for the National Institute of Standards and Technology, New York, 1998. NIST-JANAF Thermochemical Tables, 4th ed., American Chemical Society and American Institute of Physics for the National Institute of Standards and Technology, New York, 1998.
28.
Zurück zum Zitat G. Pottlacher: J. Noncryst. Solids, 1999, vol. 250–252, pp. 177–81.CrossRef G. Pottlacher: J. Noncryst. Solids, 1999, vol. 250–252, pp. 177–81.CrossRef
Metadaten
Titel
Thermal Conductivity Measurement of Molten Cu-Co Alloy Using an Electromagnetic Levitator Superimposed with a Static Magnetic Field
verfasst von
Yuki Nakamura
Ryuji Takahashi
Eita Shoji
Masaki Kubo
Takao Tsukada
Masahito Uchikoshi
Hiroyuki Fukuyama
Publikationsdatum
03.10.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 6/2017
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-017-1103-9

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