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Werkstoffkunde 1 (Subject) / Gitterbaufehler, Gefüge (Lesson)
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- 4 Klassen an Gitterbaufehlern Nulldimensionale Gitterbaufehler (Punktdefekte): Leerstellen, Zwischengitteratome Eindimensionale Gitterbaufehler (Liniendefekte): Versetzungen Zweidimensionale Gitterbaufehler (Flächendefekte): Korngrenzen, Stapelfehler Dreidimensionale Gitterbaufehler (Volumendefekte): Ausscheidungen, Hohlräume
- Leerstellen Unter einer Leerstelle versteht man einen nicht besetzten Gitterplatz. Die Konzentration der Leerstellen im thermodynamischen Gleichgewicht (durch Entropie begünstit) ist gegeben durch: cl ∼ exp (Hl/RT) Leerstellen können sowohl im thermodynamischen Gleichgewicht vorkommen als auch zusätzlich erzeugt sein, z.B. durch Verformung,...
- Fremdatome Hinreichend kleine remdatome können in das sogenannte Zwischengitter eingebaut werden: Man spricht von einem interstitiellen Fremdatom. Wird ein Atom auf einem Gitterplatz durch ein Fremdatom ersetzt, so spricht man von einem substituionellen Fremdatom.
- Stufenversetzung Burgersvektor parallel zur Gleitebene
- Schraubenversetzung Burgersvektor senkrecht zur Gleitebene
- Bewegung einer Stufenversetzung: "Klettern" Für die Kletterbewegung von Versetzungen sind Leerstellen im Gitter notwendig. Klettern ist daher ein thermisch aktivierter Prozess und findet nur bei höheren Temperaturen statt. Die Leerstellen diffundieren in den Versetzungskern, wodurch es zu Sprüngen, den so genannten "Klinken" in der Versetzungslinie kommt.
- Versetzungsdichte N = (Gesamtlänge Versetzungen) / Kristall-Volumen
- Zweidimensionale Fehler Jeder flächenhafte Defekt ist eine Grenzfläche zwischen zwei Körpern; man kann dem Defekt auch immer eine Grenzfllächenenergie analog der Oberflächenenergie zuschreiben. Arten: Phasengrenze, Korngrenze, Stapelfehler
- Phasengrenze Grenzfläche zwischen zwei verschiedenen (im Sprachgebrauch i.d.R. festen) Körpern
- Korngrenze Grenzfläche zwischen identischen, aber zueinander beliebig orientierten Kristallen
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- Stapelfehler Fehler durch fehlende bzw. zusätzliche Netzebene in der Stapelfolge (Verwandt mit Versetzungen)
- Phase Unter einer Phase versteht maan einen homogenen, unterscheidbaren und (im Prinzip) mechanisch abtrennbaren Teil eines gegebenen Materials mit gegebener chemischer Zusammensetzung und Struktur.
- Stapelfehler und Energie In kubisch primitiven Gittern können Stapelfehler auftreten, wenn Versetzungen in zwei Teilversetzungen aufspalten. Versetzungen in kubisch nicht-primitiven Gittern sind nahezu immer Stapelfehler . Zwischen den begrenzenden Partialversetzungen ist der Kristall gestört. Je nach Größe der Stapelfehlerenergie (SFE) können die Partialversetzungen näher oder weiter voneinander entfernt sein. Stapelfehler können ähnlich den Versetzungen gleiten und klettern.
- Dreidimensionale Gitterfehler Zu den dreidimensionalen Gitterbaufehlern zählen alle absichtlichen oder unbeabsichtigten räumlichen Störungen: - Riss, Poren, Einschlüsse (unbeabsichtigt) - Ausscheidungen (erwünschte Anteile zweiter Phasen)
- Gefüge Art, Anzahl, Ausrichtung und Anordnung von Gitterbaufehler