6 Physikalische Eigenschaften Flashcards
1
Q
elektrische Leitfähigkeit
A
- beruht auf: gerichtete Bewegung elektrischer Ladungen
- 2 Ladungsträger
- Elektronen ⇒ elektronischen Leitung
- Ionen ⇒ Ionenleitung
2
Q
elektrische Leitfähigkeit - Formeln
A
- Reziprokwert des spezifischen Widerstandes
3
Q
Elektrische Leitfähigkeit ausgewählter Materialien
A
4
Q
Elektronische Leitung - Bändermodell
A
- Ladungstransport über Elektronen
- Energiebänder entstehen durch Wechselwirkung der Potentialfelder benachbarter Atome
- diskrete Energieniveaus werden zu Energiebändern aufgespaltet
5
Q
Bändermodell
A
- Fermienenergie EF: Grezenergie zwischen bei T = 0K besetzten und nicht besetzten Zuständen
- Dotierung: Schaffung neuer Energieniveaus, die kurz unterhalb der des Leitungsbandes liegen
6
Q
Leitfähigkeit
A
- stark temperaturabhängig
7
Q
Wärmeleitfähigkeit
A
- Transport thermischer Energie
- hohe elektrische Leitfähigkeit ⇒ hohe thermische Leitfähigkeit
- Wärmeleitung über
- Elektronen
- Phononen
8
Q
Wiedemann-Franz-Gesetz
A
- Das Verhältnis von thermischer und elektrischer Leitfähigkeit ist für alle Metalle annähernd gleich und hängt nur von der absoluten Temperatur ab
9
Q
Phononen
A
- Gitterschwingungen der Atome
- Beitrag zur Wärmeleitfähigkeit: Phononenschwingung
- Voraussetzungen:
- dichtes Gitter (Verminderung: Leerstellen, Versetzungen)
- starke Bindung
- möglichst gleiche Atommassen (Verminderung: Legierungselemente)
- ⇒ Diamant ist der beste Wärmeleiter
10
Q
Thermische Ausdehnung
A
- temperaturinduzierte Änderung des Volumens eines Werkstoffes
11
Q
Ursache thermischer Ausdehnung
A
- Wärmeschwingungen der Atome
- Stärke der Asymmetrie der Parabel ist materialabhängig
- resultierende Kraft aus abstoßenden und anziehenden Kräften zwischen Atomen bei Temperaturerhöhung (Atome beginnen zu schwingen, r verschiebt sich)
- thermische Ausdehnung ist (negativ) von Stärke der Bindung abhängig
12
Q
Einfluss der Bindungsenergie
A
- gute Atomschwingung bei schwachen Bindungen und umgekehrt
13
Q
Korrelation von α mit anderen Eigenschaften
A
- Ein niedriges α besitzt starke Bindungskräfte und korreliert mit einem hohen Schmelzpunkt sowie mit einem hohen E-Modul
