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1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in.

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Präsentation zum Thema: "1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in."—  Präsentation transkript:

1 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in der Struktur, bzw. besteht aus Kristalliten

2 2 Strukturdefekte Vergängliche Defekte – hauptsächlich Gitterschwingungen (Phononen) Punktdefekte – Fehlstellen (Leerstellen und fremde Atome) Eindimensionale Defekte (Stufen- und Schraubenversetzungen) Zweidimensionale Gitterfehler (Korngrenzen, Stapelfehler, Zwillingsgrenzen) Dreidimensionale Gitterfehler (Ausscheidungen, Konglomerate von anderen Defekten)

3 3 Punktdefekte Schottky Defekte und Frenkel Defekte Gleichgewichtkonzentration der Leerstellen S v f … entspricht der Veränderung der Schwingungsentropie, die mit der Leerstelle verbunden ist. H v f U v f … Aktivierungsenergie der Leerstelle k B … die Boltzmann Konstante T … Temperatur

4 4 Dichte der Punktdefekte ist nicht konstant hängt von der Temperatur ab Al: H v f 0.7eV, T 900K (627°C), C v0 10 –4 kann erhöht werden durch: Rasches Abkühlen Bestrahlung mit Neutronen, Elektronen, -Teilchen Plastische Verzerrung (sekundär zur Bewegung von Versetzungen)

5 5 Eindimensionale Defekte StufenversetzungSchraubenversetzung

6 6 Stapelfehler Kubisch kfz (fcc) Reihenfolge C B A C B A Hexagonal dichteste Kugelpackung (hcp) Reihenfolge B A B A B A

7 7 Korngrenzen Klein- oder GroßwinkelkorngrenzenDisklination

8 8

9 9 Antiphasengrenzen

10 10 Zwillingsgrenzen

11 11 Polykristalline Werkstoffe Zufällige Orientierung der Kristallite (typisch für isotrope Pulver) Vorzugsorientierung der Kristallite (typisch für plättchenförmige Teilchen) Vorzugsorientierung der Kristallite (typisch für Nadeln)

12 12 Vorzugsorientierung der Kristallite Textur a) Fasertextur (Zugversuche) b) Walztextur c) Geneigte Fasertextur (PVD dünne Schichten) (a) (b) (c)

13 13 Einkristalle und Polykristalle (Fast) keine Korngrenzen Wenige Defekte (Strukturfehler) Das reziproke Gitter besteht aus diskreten Punkten Viele Korngrenzen (Fast) alle Orientierungen der einzelnen Teilchen – Kristallite (Pulver) Das reziproke Gitter besteht aus konzentrischen Sphären s 0 / s/ 2 s 0 / s/ 2

14 14 Die Debye Methode 2 … Beugungswinkel r … Radius des Debye Kreises L … Abstand Probe – Film d … Netzebenenabstand … Wellenlänge der Strahlung h, k, l … Miller Indizes a … Gitterparameter (kubisch) s/ 2 Probe s 0 /

15 15 Fasertextur

16 16 Fasertextur im Aluminium (kfz) (111) Winkel zwischen (111) und 111: 0°, 70.53° 200: 54.74° 220: 35.26°, 90° 311: 29.50°, 58.52°, 79.98° 222: 0°, 70.53°

17 17

18 18 Walztextur Normalrichtung Walzrichtung (hkl) [uvw]

19 19

20 20 Darstellung der Walztextur in der Stereographischen Projektion

21 21 Walztextur (110)/[112] im Kupfer

22 22 Polfigur Graphische Darstellung der Vorzugsorientierung (Textur) (HKL) 111 (hkl) 001

23 23 Polfigur: SrTiO 3 /Al 2 O 3

24 24 EBSD-Untersuchung an rekristallisiertem Messing Orientierungsverteilung der Kristallite Inverse Polfigur EBSD – Electron back scatter diffraction


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