1 ideale und reale kristalle idealer kristall 3d-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei realer...
TRANSCRIPT
![Page 1: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/1.jpg)
1
Ideale und reale Kristalle
Idealer Kristall3D-periodisch, unendlich groß,
fehlerfrei
Realer Kristall3D-periodisch, endlich groß,
enthält Defekte in der Struktur, bzw. besteht aus
Kristalliten
![Page 2: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/2.jpg)
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)
![Page 3: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Punktdefekte
Schottky Defekte und
Frenkel Defekte
Gleichgewichtkonzentration der Leerstellen
TkHkSC BfvB
fvv expexp0
Svf … entspricht der Veränderung der Schwingungsentropie,
die mit der Leerstelle verbunden ist.
Hvf ≈ Uv
f … Aktivierungsenergie der Leerstelle
kB … die Boltzmann Konstante
T … Temperatur
![Page 4: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/4.jpg)
4
Dichte der Punktdefekte
ist nicht konstanthängt von der Temperatur ab
Al: Hvf ≈ 0.7eV, T ≈ 900K (627°C), Cv0 ≈ 10–4
kann erhöht werden durch:
Rasches Abkühlen
Bestrahlung mit Neutronen, Elektronen, -Teilchen
Plastische Verzerrung (sekundär zur Bewegung von Versetzungen)
![Page 5: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/5.jpg)
5
Eindimensionale DefekteStufenversetzung Schraubenversetzung
![Page 6: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/6.jpg)
6
StapelfehlerKubischkfz (fcc)
Reihenfolge
CBACBA
Hexagonal dichteste
Kugelpackung (hcp)
Reihenfolge
BABABA
![Page 7: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Korngrenzen
Klein- oder Großwinkelkorngrenzen Disklination
![Page 8: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Disklination
![Page 9: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Antiphasengrenzen
![Page 10: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Zwillingsgrenzen
![Page 11: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Polykristalline Werkstoffe
Zufällige Orientierung der
Kristallite (typisch für
„isotrope“ Pulver)
Vorzugsorientierung der Kristallite (typisch für
plättchenförmige Teilchen)
Vorzugsorientierung der Kristallite
(typisch für Nadeln)
![Page 12: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Vorzugsorientierung der Kristallite Textur
a) Fasertextur (Zugversuche)
b) Walztextur
c) Geneigte Fasertextur (PVD dünne Schichten)
(a)
(b)
(c)
![Page 13: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/13.jpg)
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
s0/
s/
2s0/
s/
2
![Page 14: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Die Debye Methode
2222
222
2
1
sin2sin2
arctan22tan
khdaa
kh
d
dd
LrL
r
2 … Beugungswinkelr … Radius des Debye KreisesL … Abstand Probe – Filmd … Netzebenenabstand … Wellenlänge der Strahlungh, k, l … Miller Indizesa … Gitterparameter (kubisch)
s/
2
Probe s0/
![Page 15: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Fasertextur
![Page 16: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Fasertextur im Aluminium (kfz)
(111)Winkel zwischen (111) und111: 0°, 70.53°200: 54.74°220: 35.26°, 90°311: 29.50°, 58.52°, 79.98°222: 0°, 70.53°
22
22
22
21
21
21
212121cos
khkh
kkhh
![Page 17: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/17.jpg)
17
![Page 18: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/18.jpg)
18
Walztextur
Normalrichtung
Walzrichtung
(hkl)
[uvw]
![Page 19: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/19.jpg)
19
![Page 20: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Darstellung der Walztextur in der Stereographischen Projektion
![Page 21: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/21.jpg)
21
Walztextur (110)/[112] im Kupfer
![Page 22: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/22.jpg)
22
PolfigurGraphische Darstellung der Vorzugsorientierung (Textur)
(HKL)111 (hkl)
001
222
2arcsin22,,
kh
ad
ddkh
hk
hkhk
![Page 23: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Polfigur: SrTiO3/Al2O3
-6 000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000
q(x) (a.u.)
-6000
-4000
-2000
0
2000
4000
6000
q(y
) (a
.u.)
F igure 4
5 0
1 0 0
1 5 0
2 0 0
2 5 0
3 0 0
3 5 0
4 0 0
4 5 0
5 0 0
5 5 0
6 0 0
6 5 0
7 0 0
7 5 0
8 0 0
8 5 0
9 0 0
- 3 - 2 - 1 0 1 2 3
q(x) (1/Å )
-3
-2
-1
0
1
2
3
q(y)
(1/
Å)
![Page 24: 1 Ideale und reale Kristalle Idealer Kristall 3D-periodisch, unendlich groß, fehlerfrei Realer Kristall 3D-periodisch, endlich groß, enthält Defekte in](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081602/55204d6349795902118b9481/html5/thumbnails/24.jpg)
24
EBSD-Untersuchung an rekristallisiertem Messing
Orientierungsverteilung der Kristallite Inverse Polfigur
EBSD – Electron back scatter diffraction