Kap 10: Aufbau metallischer Werkstoffe, Kristalgeometrie Flashcards
Wie sind metallische Werkstoffe aufgebaut?
• metallische Werkstoffe sind kristallin aufgebaut, d.h. in einem streng regelmäßigem Muster angeordnet
• Feststellung der Struktur durch Röntgenstrahlung
→ Strahlenbeugung bei regelmäßiger Gitterstruktur, diffuse Streuung bei amorphen Stoffen (regellose Molekülanordnung)
→ Beugungsmuster gibt Abstände an
Def: Amorph
Stoffe mit regelloser Atom- bzw. Molekülanordnung.
Amorphe Körper gleichen unterkühlten Flüssigkeiten, deren Zähigkeit so hoch ist, dass sie Eigenschaften von Festkörpern haben.
Def: Elementarzelle
Kleinste Einheit, die alle Bestimmungsstücke des Kristalls enthält (Seitenlänge a)
Def: Koordinationszahl
Anzahl nächster Nachbaratome
Kubisch primitives Kristallgitter (kp)
Aufbau + Eigenschaften
Beispiel
Berechnung Packungsdichte: Kubisch primitiv (kb)
Berechnung Packungsdichte: Kubisch-raumzentriert (krz)
Kubisch Raumzentriert Kristallgitter (krz)
Aufbau + Eigenschaften
Beispiele:
Kr, Cr, W, Mo, V, Alpha-Fe, Nb, beta-Ti
(Krazze Croaten Waschen Montags Viele Alpha-Felle, doch Nib Beta-Tishirts )
Kubische-flächenzentriertes Kristallgitter (kfz)
Aufbau + Eigenschaften
-im Mittelpunkt jeder Fläche ist ein weiteres Atom
Beispiele:
Cu, Ag, Au, gamma-Fe, Ni, Pt, beta-Ti
(Cubanische Agenten kAufen Gammel-Fenchel, NiPt Beta-Cola)
Berechnung Packungsdichte: Kubisch flächenzentriert (kfz)
Hexgonales Kristallgitter (hex)
Aufbau + Eigenschaften
+ Beispiele
Sn, Zn, Be, Cd, Mg, Alpha, Ti (Snobbys Zahn Beist Cd wie madiges aplha-Tier)
Berechnung Packungsdichte: Hexagonales (hex)
Unterschied hex und kfz Gitter
Unterschied zwischen kfz und hex liegt nur in Stapelfolge
- Kfz besitzt drei Atomlagen, also ABC als Wiederholung
- Hex besitzt zwei Atomlagen, also AB als Wiederholung
Wie viele Kristallgittertypen gibt es?
- 7 Grundtypen von Gittern
- -> kubisch, hexagonal, tetragonal
- 14 Gittertypen (Bravais-Gitter)
- -> durch unterschiedliche Zentrierung
- -> kfz, krz
Def: Anisotropie
Anisotropie bezeichnet die Richtungsabhängigkeit der Eigenschaften eines Stoffes
-> Im krz-Eisen ist der E-Modul in Richtung der Raumdiagonalen der Elementarzelle mehr als doppelt so groß wie entlang der Würfelkanten.
Millersche Indizierung
-Richtungen und Ebenen im Gitter können eindeutig bezeichnet werden
Welche Konventionen gibt es bei Richtungen (Miller)
Wie sieht eine Millersche Indize aus?
MILLERschen Indizes h:k:l sind definiert als 1/m : 1/n : 1/p , wobei m, n und p die Multiplikationsfaktoren sind
- Um auf teilerfremde Zahlen zu kommen, multipliziert man mit dem Hauptnenner N aus h, k und l
Wie lässt sich eine Gitterebene charakerisieren?
Gitterebene lässt sich durch Schnittpunkte der Ebene mit den Achsen des KOS
- Achsabschnitte als Vielfache der Gitterparameter
MILLERsche Indizes Konventionen
- MILLERschen Indizes von speziellen Ebenen in runden Klammern
- Kennzeichnung kristallographisch gleichwertiger Ebenen durch geschweifte Klammern
- Kennzeichnung kristallographisch gleichwertiger Richtungen durch
Wie hängen die Darstellung eine Ebene und Richtung nach Miller zusammen?
- Darstellung einer Ebene gibt Schnittpunkte mit dem KOS-Achsen an
- Darstellung der Richtung liefer den Normalenvektor der Ebene
Wie geht man bei der Indizierung von hexagonalen Ebenen vor?
- ähnlich wie bei kubische, aber mit Regel:
- -> -i = h +k
(i steht für vierte Achse)
Was ist eine Spaltebene + Indizierung?
- liegt parallel zur Seitenfläche einer Elementarzelle
- und senkrecht zu einer Richtung, wo Atome maximal weit ausseinander liegen
- in dieser Ebene kommt es zum Spaltbruch
