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Werkstoffkunde 1 (Fach) / Keimbildung & Wachstum (Lektion)

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• Treibende Kraft für Phasenumwandlung Gibbs'sche Freie Enthalpie ΔG thermodynamisch ist der Zustand mit dem geringsten G stabil treibende Kraft nimmt mit der Unterkühlung ΔT zu: ΔG ∼ ΔT
• Keimbildungsrate I = I0 * exp (- (W+Q)/(R*T)) W wird kleiner mit sinkendem T Zur Keimbildung muss zumindest ein weiteres Atom der unterkühlten Schmelte in den kristallinen Cluster hineinspringen. Die Wahrscheinlichkeit dafür ist proportional zur Diffusion in der unterkühlten Schmerlze mit der Aktivierungsenergie Q.
• Kristallwachstum Ein Kristall wächst, wenn mehr Atome über die Phasengrenze in den Kristall springen, als dne Kristall verlassen. Die Wahrscheinlichkeit für einen Sprung in den Kristall ist proportional zur Diffusion in der unterkühlten Schmelze. Für einen Sprung aus der kristallinen in die schmelzflüssige Phase, muss auch noch der Unterschied in der Freien Energie zwischen diesen beiden Phasen ΔG aufgebracht werden.
• Kinetik der Kristallisation X(t) = π/3 I u3 t4
• Homogene und Heterogene Keimbildung Homogen: Statistische Verteilung der Keimbildungsstellen Heterogen: Keimbildung an günstigen Stellen z.B Tiegelwänden, Oxidpartikelm (Weniger Oberflächenenergie erforderlich und somit Keimbildung einfacher)

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