SIMONA

Wissenschaftliche Arbeitsziele von SIMONA sind die Erfassung und Charakterisierung der Phänomene, die unter kontrollierten Bedingungen zur Phasentrennung und mehrphasigen Erstarrungsstruktur in einer monotektischen Legierung führen. Diese zu kontrollieren und damit die Werkstoffeigenschaften grundsätzlich zu steuern ist nach wie vor auch in metallischen Legierungen eine Herausforderung. Explizit sind hier folgende Phänomene zu nennen  Nukleation der flüssigen Sekundärphasen in der flüssigen Matrix,  Seigerungsphänomene durch Schwerkraft oder Kapillarkräfte,  Koagulation von flüssigen Sekundärphasen,  Benetzungseffekte an begrenzenden Tiegelwänden,  Erstarrung aus den flüssigen Phasen. Vorarbeiten bei Access e.V. (siehe Kap. 2.2) haben gezeigt, dass in dünnen Proben mit transparenten Legierungen gute optische Beobachtungsmöglichkeiten vorliegen und bei horizontaler Anordnung Gravitationseffekte weitestgehend unterdrückt, aber Benetzungseffekte dominant werden können. Um diese Randeffekte zu minimieren, sollen die hier vorgeschlagenen Experimente in einer dreidimensionalen Probengeometrie durchgeführt werden. Um die Zielsetzung zu erreichen, schlagen wir einen komplementären Ansatz vor, bei dem  die Wechselwirkung oder Überlagerung von gravitationsgetriebenen Seigerungen und anderen Phänomenen in vorbereitenden Bodenexperimenten (1g) untersucht werden soll,  die Schwerkraft in einem Mikrogravitationsexperiment bewusst ausgeschaltet wird, um die einzelnen Phänomene ohne Auftriebskonvektion und Sedimentation isoliert zu untersuchen. Die dafür erforderlichen Experimentparameter lassen sich dabei im Rahmen einer TEXUS/MASERRaketenmission bestens realisieren (siehe Kap. 2.4). Technisches Arbeitsziel von SIMONA ist es, gemeinsam mit einem industriellen Partner einen Versuchsaufbau zu realisieren, der den Anforderungen an ein Experiment unter reduzierter Schwerkraft auf einer Höhenforschungsrakete genügt (siehe Kap. 2.4), sowie die Experimente im Labor und unter μg- Bedingungen durchzuführen.