Werkstoffkunde 1 (Fach) / Atomarer Aufbau, Bindungen (Lektion)
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- Ionen Positiv geladene Atome: Kationen Negativ geladene Atome: Anionen
- Primäre (starke) Bindungen Ionenbindungen kovalente (Atom-)Bindung metallische Bindung
- Sekundäre (schwache) Bindungen van-der-Waals Bindungen Wasserstoffbrückenbindungen Dipol-Bindungen
- Wechselwirkungspotential Das Wechselwirkungspotential setzt sich dabei aus einem attraktiven (anziehenden) und einem repulsiven (abstoßenden) Teil (Wges = Wa + Wr) zusammen Wa ∼ 1/rn n=1:ionisch, n=6:metallisch, n=8-10:kovalent ...
- Bindungsenergie, thermischer Ausdehnungskoeffizient ... Je tiefer der Potentialtopf, desto höher ist die Bindungsenergie und die Schmelztemperatur und das E-Modul. Je tiefer der Potentialtopf, desto geringer ist die thermische Ausdehnung.
- Elastizitätsmodul ist proportional zur Krümmung des Potentialtopfes E ∼ d'' W(r0)/ (dr2)
- Ionische Bindung anziehende Wechselwirkung zweier ungleichnamig geladener "harter" Kugeln anziehende elektrostatische Kräfte sind ungerichtet
- Kovalente Bindung beruht stark vereinfacht auf der Bildung gemeinsamer Elektronenbahnen durch das Überlappen von Schalen Kovalente Bindungen in Reinkultur liegen vor, wenn zwei Atome, die beide zuwenig Elektronen habem, ...
- Metallische Bindung Bei der Metallbindung geben Atome ihre Außenelektronen an den entstehenden Festkörper ab; es entsteht eine Art Elektronengas innerhalb des Körpers. In diesem negativ geladenen Elektronengas sitzen ...
- Metalle frei-bewegliche Valenzelektronen gute elektrische Leitfähigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit, hohes Reflexionsvermögen gute Duktilität, plastische Verformbarkeit auch bei tiefen Temperaturen streben ...
- Keramiken nichtmetallische, anorganische Festkörper kovalente oder ionische Bindung (große Bindungsenergie) hohe Schmelztemperatur, hohe Festigkeit, aber spröde hoher elektrischer Widerstand, schlechte thermische ...
- Polymere Kettenmoleküle aus C mit Elementen wie H, Cl, F, O, N van-der-Waal'sche Bindung zwischen den Molekülketten geringe Dichte, je nach Orientierung großer/kleiner E-Modul bei tiefen Temperaturen spröde, ...
- Amorphe Struktur auch glasig genannt; ungeordnet, nur Nahordnung
- kristalline Struktur Nah- und Fernordnung ist bei tiefen Temperaturen der thermodynamisch stabilste Zustand
- Voraussetzungen amorpher Festkörper 1) hohe Kühlrate 2) Legierungselemente