Kap 10: Aufbau metallischer Werkstoffe, Kristalgeometrie

Question 1

Wie sind metallische Werkstoffe aufgebaut?

Answer 1

• 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

Question 2

Def: Amorph

Answer 2

Stoffe mit regelloser Atom- bzw. Molekülanordnung.

Amorphe Körper gleichen unterkühlten Flüssigkeiten, deren Zähigkeit so hoch ist, dass sie Eigenschaften von Festkörpern haben.

Question 3

Def: Elementarzelle

Answer 3

Kleinste Einheit, die alle Bestimmungsstücke des Kristalls enthält (Seitenlänge a)

Question 4

Def: Koordinationszahl

Answer 4

Anzahl nächster Nachbaratome

Question 5

Kubisch primitives Kristallgitter (kp)

Aufbau + Eigenschaften

Answer 5

Beispiel

Question 6

Berechnung Packungsdichte: Kubisch primitiv (kb)

Answer 6

Question 7

Berechnung Packungsdichte: Kubisch-raumzentriert (krz)

Answer 7

Question 8

Kubisch Raumzentriert Kristallgitter (krz)

Aufbau + Eigenschaften

Answer 8

Beispiele:

Kr, Cr, W, Mo, V, Alpha-Fe, Nb, beta-Ti

(Krazze Croaten Waschen Montags Viele Alpha-Felle, doch Nib Beta-Tishirts )

Question 9

Kubische-flächenzentriertes Kristallgitter (kfz)

Aufbau + Eigenschaften

Answer 9

-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)

Question 10

Berechnung Packungsdichte: Kubisch flächenzentriert (kfz)

Answer 10

Question 11

Hexgonales Kristallgitter (hex)

Aufbau + Eigenschaften

+ Beispiele

Answer 11

Sn, Zn, Be, Cd, Mg, Alpha, Ti (Snobbys Zahn Beist Cd wie madiges aplha-Tier)

Question 12

Berechnung Packungsdichte: Hexagonales (hex)

Answer 12

Question 13

Unterschied hex und kfz Gitter

Answer 13

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

Question 14

Wie viele Kristallgittertypen gibt es?

Answer 14

• 7 Grundtypen von Gittern
• -> kubisch, hexagonal, tetragonal
• 14 Gittertypen (Bravais-Gitter)
• -> durch unterschiedliche Zentrierung
• -> kfz, krz

Question 15

Def: Anisotropie

Answer 15

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.

Question 16

Millersche Indizierung

Answer 16

-Richtungen und Ebenen im Gitter können eindeutig bezeichnet werden

Question 17

Welche Konventionen gibt es bei Richtungen (Miller)

Answer 17

Question 18

Wie sieht eine Millersche Indize aus?

Answer 18

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

Question 19

Wie lässt sich eine Gitterebene charakerisieren?

Answer 19

Gitterebene lässt sich durch Schnittpunkte der Ebene mit den Achsen des KOS
- Achsabschnitte als Vielfache der Gitterparameter

Question 20

MILLERsche Indizes Konventionen

Answer 20

• MILLERschen Indizes von speziellen Ebenen in runden Klammern
• Kennzeichnung kristallographisch gleichwertiger Ebenen durch geschweifte Klammern
• Kennzeichnung kristallographisch gleichwertiger Richtungen durch

Question 21

Wie hängen die Darstellung eine Ebene und Richtung nach Miller zusammen?

Answer 21

• Darstellung einer Ebene gibt Schnittpunkte mit dem KOS-Achsen an
• Darstellung der Richtung liefer den Normalenvektor der Ebene

Question 22

Wie geht man bei der Indizierung von hexagonalen Ebenen vor?

Answer 22

• ähnlich wie bei kubische, aber mit Regel:
• -> -i = h +k

(i steht für vierte Achse)

Question 23

Was ist eine Spaltebene + Indizierung?

Answer 23

• liegt parallel zur Seitenfläche einer Elementarzelle
• und senkrecht zu einer Richtung, wo Atome maximal weit ausseinander liegen
• in dieser Ebene kommt es zum Spaltbruch