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Warum neigen Metalle zum kristallisieren?
Im flüssigen Zustand sind die Metallatome zunächst völlig regellos verteilt. Aufgrund der hohen Temperatur haben die Teilchen eine relativ hohe Bewegungsenergie. Die Anziehungskraft zwischen den Atomen reicht in diesem Zustand nicht aus, um diese permanent aneinander zu binden.
Wie beeinflusst die Abkühlgeschwindigkeit die Kristallisation von Aluminiumlegierungen?
Durch eine große Abkühlgeschwindigkeit wird die Bildung von Ausscheidungen unterdrückt, die Legierungselemen- te bleiben im Aluminiumkristall gleichmäßig fein verteilt (übersättigter Zustand).
Hat die Barriere einen Einfluss auf die Keimbildung?
Die Höhe der Barriere hat üblicherweise aufgrund der exponentiellen Abhängigkeit einen wesentlich größeren und entscheidenden Einfluss auf die Keimbildungsrate. Erfolgt die Nukleation im freien Raum, also durch ein statisches Zusammentreffen von Teilchen, spricht man von einer homogenen Keimbildung.
Was ist eine Keimbildung?
Keimbildung ist ein allgegenwärtiger Prozess. So erfährt z. B. die von einem Vulkan ausgestoßene Lava einen schlagartigen Temperatur- und Drucksturz und bildet so die typischen von kleinen Gasbläschen durchsetzten Gesteine. Ein anderes Beispiel sind Wetterphänomene wie die Bildung von Regen, Nebel und Schnee.
Wie hoch ist die Keimbildungsrate?
Die Keimbildungsrate beschreibt, wie viele Keime der neuen Phase pro Volumen- und Zeiteinheit gebildet werden. Diese Keimbildungsrate hängt stark exponentiell von der Keimbildungsarbeit ab. Je höher die Keimbildungsarbeit und damit die Barriere zur Keimbildung, desto niedriger die Rate.
Was ist das Merkmal der Keimbildung?
Wesentliches Merkmal der Keimbildung ist, dass die neue, bei den gegebenen Bedingungen thermodynamisch stabile Phase, zunächst durch Keime aus der alten, metastabilen Phase ausgebildet wird. Die Bildung dieser typischerweise nur nanometergroßen Keime ist zunächst kinetisch gehemmt.