Materialwissenschaften

Volumendefekte

Da drei Dimensionen ein Volumen aufspannen, wird diese Art der Defekte auch dreidimensionale Gitterfehler  oder Volumendefekte genannt. Es handelt sich also um räumliche Fehler.  Sie lassen sich in Hohlräume und sogenannte Ausscheidungen unterteilen. Doch was versteht man jetzt genau unter einem Hohlraum oder einer Ausscheidung?

Inhaltsübersicht

Hohlräume

Die Hohlräume als dreidimensionale Defekte in Kristallen werden auch oft mit dem Begriff void bezeichnet.

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Hohlräume als dreidimensionale Gitterfehler

Bei einem Punktfehler handelt es sich um einen Gitterfehler an einer Stelle innerhalb des Kristalls. Wird der Defekt nun in alle drei Dimensionen ausgeweitet, entsteht ein Hohlraum. Es handelt sich also, um einen sehr großen Punktdefekt. Dieser ist in der Regel mit einem Vakuum gefüllt. Es kann aber auch sein, dass ein Gas eingeschlossen ist. Der Hohlraum kann theoretisch beliebige Formen annehmen, passt sich aber oft der Kristallstruktur an. So kann es beispielsweise sein, dass sich im oktaedrischen Kristall auch oktaedrische Hohlräume befinden.

Ausscheidungen

Der letzte dreidimensionale Gitterfehler wird als Ausscheidung bezeichnet. Hier werden die Hohlräume einfach mit einem Festkörper gefüllt. Selbstverständlich kann es sich dabei nicht um die gleiche Struktur des eigentlichen Kristalls handeln. Für eine Ausscheidung notwendig ist eine sich unterscheidende Phase. Doch wie entstehen diese Ausscheidungen nun?

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Ausscheidungen als dreidimensionale Gitterfehler

Erhitzt du einen Werkstoff sehr stark, beginnt sich die feste Struktur zu lösen oder sogar zu brechen. Beim Abkühlen der Schmelze können sich Teile der Struktur dann neu anordnen oder verschieben. So können Ansammlungen von Fremdatomen oder anderen Phasen im Kristall entstehen.

Du siehst, dass die Grenzen zwischen den verschiedenen Defekten fließend sind. Ein Punktdefekt wird über Diffusion schnell zum Volumendefekt. Ist der Volumendefekt sehr dünn, kann es sich wiederum um einen Flächendefekt handeln.

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