Reguläre Gitteratome wurden durch Fremdatome ersetzt. Dadurch ergibt sich eine Verspannung des Gitters – je nach Größe des Atoms.
Diese führt dann z.B. zu einem Anstieg der Festigkeit des Metalls.
Ein Mischkristall ist eine Mischung verschiedener Atome, d.h. Fremdatome werden in ein Grundgitter statistisch regellos eingebaut. Dabei ändert sich die Kristallstruktur des Grundgitters nicht.
Zwischen den Atomen eines Metallgitters bleibt noch Platz frei, die sog. Gitterlücken. In diesen können Legierungselemente eingelagert werden, die viel kleiner sind als die Atome des Grundgitters.
Über ein Raumgitter lassen sich die wesentlichen Eigenschaften eines Kristalls beschreiben. Es wird aus identischen Zellen, aufgebaut. Diese bezeichnet man als "Elementarzellen".
Metalle, liegen unter normalen technischen Bedingungen immer in kristalliner Form vor. Die hier besprochenen Aspekte des Kristallaufbaus beziehen sich jedoch nur auf „ideale“ Kristalle, d.h. vollkommen fehlerfreie Kristalle.
Werden zwei Metalle verbunden, z.B. durch elektrolytisches Plattieren, die stark unterschiedliche Diffusionskoeffizienten haben, so stellen sich zwei unterschiedlich starke, entgegengesetzt gerichtet Diffusionsströme ein. Dies führt im Falle dünner Schichten unter Umständen mit der Zeit sogar zur Bildung von Löchern, insbesondere bei erhöhter Temperatur.
Korngrenzen sind Grenzflächen zwischen Festkörper-Bereichen mit gleichartiger Kristallstruktur und unterschiedlicher Orientierung (d.h. Lage der Atome)
Sie sind „Stoßstellen“, d. h. Grenzen zwischen den Körnern. Bei der Untersuchung von Gefügen zeigt sich, dass in geglühten Metal je drei Korngrenzen in 120°-Winkeln aufeinander treffen. Einige Atome gehören beiden Kristallriten gleichzeitig an (sog. Koinzidenzpunkte). So erfolgt die Anpassung beider Gitter.
Die Korngrenzengleitung hat Bedeutung bei der plastischen Verformung, insbesondere bei der Warmumformung und beim sog. Kriechen, einer plastischen Verformung, die sich bei statischer Belastung eines Bauteils bei erhöhter Temperatur nach längerer Zeit einstellt. (Temperatur und Zeit dabei vom Metall abhängig, Blei kriecht schon bei Raumtemperatur, als Belastung reicht hier schon das Glas im Bleiglasfenster).
Metalle sind kristallin aufgebaut. Zu verstehen ist darunter eine streng periodische Anordnung der Atome. Das heißt: Jedes Volumenelement im Kristall weist dieselben Eigenschaften auf, so sind z.B. Zusammensetzung, Farbe und Dichte überall im Kristall gleich.
Eine Leerstelle ist ein unbesetzter Gitterplatz.
Hier ergibt sich eine Verspannung des Gitters, andere Atome ziehen sich dort zusammen.
Dadurch hat dieses Gitter einen höheren Energieinhalt, ausgedrückt in den entstehenden Spannungen.
Die Bildung von Doppel- und Mehrfachleerstellen ist energetisch günstiger als einzelne Leerstellen, da weniger offene Bindungen verbleiben. In Metallen können sich u.U. große Leerstellenansammlungen bilden, die sog. Leerstellencluster.
Lunker sind eingesunkene Bereiche an der Oberfläche eines Halbzeugs oder Bauteils oder auch Hohlräume im Inneren, die sich während des Fertigungsprozesses durch die Wärmeschrumpfung beim Erstarren und Abkühlen bilden.
Ein Lunker kann sich auch in Form einer sehr dünnen Röhre durch den Block ziehen. Die Gefahr der Bildung von Lunkern ist bei den einzelnen Metallen unterschiedlich...
In der in der Bindungsform "Metallbindung" befinden sich die Metallatome in einem Kristallgitter. Die Außenelektronen der Metallatome sind jedoch so locker gebunden, dass sie sich leicht von Atom zu Atom verschieben lassen und somit frei beweglich sind.
Metalle, wie Aluminium, Kupfer und ihre Legierungen, liegen unter normalen technischen Bedingungen immer in kristalliner Form vor. Im Gegensatz zu den idealen Kristallmodellen der Kristallographe haben „reale“ Metallkristalle jedoch IMMER Fehler, selbst die speziell für die Halbleiterindustrie gezüchteten Einkristalle. Die Gitterbaufehler werden nach ihrer Größe (= Ausdehnung im Kristall) wie eingeteilt. Die kleinsten Fehler sind dabei jene, deren Größe einem Atom entspricht – die nullldimensionalen Gitterbaufehler.
Eine Wismutschale zeigt: Die Erstarrung von Metallen erfolgt kristallin - und zwar aus vielen einzelnen Kristallen, die alle zusammen den sog. Vielkristall bilden.Bei den meisten technischen Werkstoffen handelt es sich um Vielkristalle....
Ein Fremdatom befindet sich zwischen den regulären Gitteratomen in einer Gitterlücke. Es ergibt sich eine Verspannung des Gitters – je nach Größe des Atoms. Diese führt dann z.B. zu einem Anstieg der Festigkeit des Metalls.
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