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Leichtmetalle und ihre Legierungen haben sich in vielen Industrien als bevorzugte Konstruktions- und Fertigungswerkstoffe etabliert. In unserem neuen Podcast Wissen erklären wir, welche die wichtigsten Leichtmetalle sind, welche besonderen Eigenschaften sie aufweisen und für welche Anwendungen sie interessant sind.Leichtmetalle werden unter anderem aufgrund ihres Gewichts, ihrer plastischen Verformbarkeit und mechanischen Festigkeit zum Beispiel im Maschinenbau, in der Verpackungsindustrie, in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau und in der Medizintechnik bevorzugt verwendet. In dieser Folge des neuen Podcast Wissen erklären wir anschaulich und ohne kompliziertes Fachchinesisch:Welche die wichtigsten Leichtmetalle sindWelche besonderen Eigenschaften sie besitzenWofür sie jeweils verwendet werdenBei der Umsetzung dieses Podcasts haben wir auf die Hilfe eines virtuellen Kollegen zurückgegriffen: Bei dem Sprecher handelt es sich um einen Avatar einer KI-gestützten Text-to-Speech-Anwendung, der einen auf unserem Onlineportal veröffentlichten Artikel vorliest. So können wir Ihnen spannende Grundlagenbeiträge auf neue Weise bereitstellen, in diesem Fall: hörbar machen – perfekt für den Arbeitsweg, die Mittagspause oder als kompakter Wissens-Booster zwischendurch. Alle technischen Hintergründe sind so aufbereitet, dass sie auch ohne Bildschirm leicht verständlich sind.Den zugrunde liegenden Artikel für diesen Podcast lesen Sie hier: https://voge.ly/DefinitionLeichtmetalle/
Kommendes Jahr, also 2025, ist für die Eisenbahn ein besonderes Jahr. Dann feiert die erste kommerziell genutzte Dampfeisenbahn, die Stockton and Darlington Railway in England, ihr 200 Jähriges Jubiläum. Ich stelle mir vor, dass ein Vergleich zwischen den Lokomotiven damals und heute ein gewaltiger Unterschied besteht. Dennoch: das Prinzip der - wie der Name es sagt - Eisen-Bahn, also einem Weg auf oder aus Eisen, ist geblieben. Die Schienen heute sind noch demselben Material oder zumindest ähnlichen Legierungen und ebenso die Holzschwellen. Diese werden wohl oft gar nicht bemerkt, wahrgenommen oder in ihrer Funktion geschätzt. Dabei helfen sie enorm beim Betrieb der Eisenbahn: sie sorgen für Stabilität, gleichmässigen Schienenabstand, bewahren vor Kurzschlüssen und dienen manchem mehr. Unter anderem auch deswegen, weil sie aus ganz anderem Material sind. Ein wunderschönes Beispiel, wie Andersartigkeit sich ergänzt und nur so den Betrieb möglich macht. Ich wünsche Dir einen aussergewöhnlichen Tag!
Zahnersatz ist bekanntlich teuer. Egal in welcher Form und Ausfertigung. Kronen, Brücken und Co. dienen der Gesundheit, sollen dabei aber auch gut aussehen. Viele Menschen denken, dass es heute keine „Goldzähne“ wie in früheren Jahren mehr gibt. Das stimmt so nicht. Auch heute werden Inlays und Kronen oftmals noch aus Goldlegierungen hergestellt. Das hat verschiedene Gründe. Gegen die Verwendung von Gold im Dentalbereich sprechen die hohen Goldpreise und dass Verblendungen vorgenommen werden müssen, damit der Zahnersatz möglichst natürlich aussieht. So gut der Zahnersatz aber auch sein mag – er ist nicht für die Ewigkeit. Werden Kronen oder Füllungen aus Gold erneuert, gibt der Zahnarzt die entfernten Teile (mit Zähnen (mit und ohne Zahnresten) oder anderen Anhaftungen) seinen Patienten mit. Meist weiß man selbst damit gar nichts anzufangen und deponiert alles in einer Schublade. Aus den Augen – aus dem Sinn – das gilt ganz besonders hier. Haben Sie vielleicht auch Goldzähne oder Goldkronen in irgendeinem Kästchen? Dann wandeln Sie diese. Natürlich handelt es sich bei Zahngold um eine Legierung. Reines Gold wäre viel zu weich und zu kostspielig. Das heißt, dass Gold mit einem oder mehreren anderen Metallen in einer Legierung kombiniert wird. Beim Zahnersatz findet man u.a. Legierungen aus Gold mit Platin, Palladium, Silber und weiteren Beimischmetallen. Hier gilt es zunächst herauszufinden, welcher Goldanteil enthalten ist. Man unterscheidet weiterhin gelbes und weißes Zahngold. Gelbes Zahngold ist wertvoller, weil der Goldanteil höher ist. Dennoch lohnt es sich, weißes Zahngold zu verkaufen. Bieten Sie uns einfach alles an. Wir bestimmen den Goldanteil und damit auch den Wert! Für diese Bestimmung verwenden wir ein hochwertiges Röntgenfluoreszenzgerät, das eine äußerst zuverlässige Ermittlung des Goldanteils vornimmt. Mehr entdecken Juwelier and Leihhaus: https://juwelier-leihhaus.de/ankauf/goldankauf/zahngold-ankauf-verkaufen/
Jeder hatte sie schon in der Hand bzw. in Gebrauch; thermische Aktoren, auch Thermobimetalle genannt. Zu finden u.a. in Backöfen, Wasserkochern und Bügeleisen. Aber woraus bestehen diese einfachen und dennoch genialen Legierungen?Und dann sind da ja auch Aktoren für Strömung, wie z.B. einfach- und doppeltwirkende Zylinder. Diese sind bekannt aus der Pneumatik und Elektropneumatik und werden mit Druckluft gesteuert und „verschlaucht“. Alles was ihr zu diesen Zylindern, welche u.a. in der Automobilindustrie, Medizintechnik aber auch Lebensmittelindustrie Anwendung finden, wissen müsst, erfahrt ihr von Giancarlo the Teacher in dieser kompakten Podcastfolge.https://www.paypal.com/donate/?hosted_button_id=9UW85PQWLBWZSSupport this podcast at — https://redcircle.com/elektrotechnik-podcast/donationsAdvertising Inquiries: https://redcircle.com/brandsPrivacy & Opt-Out: https://redcircle.com/privacy
In dieser Folge geht es um ein sehr wichtiges Thema: Es geht um die Austestung von Zahnmaterialien. Was vielleicht einfach klingt, ist nämlich teilweise sehr kompliziert und wird dementsprechend oft falsch durchgeführt. In dieser Folge erfährst du, woran du erkennen kannst, ob du möglicherweise ein Zahnmaterial nicht verträgst. Du lernst verschiedene Testverfahren kennen und wirst am Ende in der Lage sein zu beurteilen, welches Testverfahren für dich das beste ist. Da viele Fremdmaterialien die aus (zahn-)medizinischen Gründen in den Körper eingebracht werden, unsere Gesundheit über unterschiedliche Wirkmechanismen beeinflussen oder gar schädigen können, empfehle ich die Zahnmaterialien vor Verwendung austesten zu lassen. Immerhin sind diese 365 Tage im Jahr in unserem Mund und entlassen jede Sekunde Substanzen, die von der Mundschleimhaut aufgenommen werden. Das Füllungsmaterial Amalgam ist wohl der bekannteste Vertreter dieser bedenklichen Werkstoffe. Sein Hauptbestandteil, das Zell- und Nervengift Quecksilber, gelangt über verschiedene Wege in Ihren Körper wo es sich ablagern und zu einer Schwächung von Immunsystem und natürlichen Entgiftungsmechanismen führen kann. Befinden sich unterschiedliche Metalle (z. B. Amalgamfüllung und Goldkrone) im Mund, kann es zwischen ihnen durch Austausch elektrisch geladener Teilchen (Ionen) zu Stromflüssen kommen. Die Folge ist eine Zersetzung der Legierungen und beschleunigte Abgabe von Metallteilchen an den Körper mit einer dadurch verursachten stärkeren Beeinflussung auf den Körper. Manche Menschen bezeichnen das als „Metallgeschmack“ oder „komischen Geschmack“ im Mund. Körperfremde Stoffe (Kunststoffe, Metalle,...) können, wie prinzipiell jeder Stoff in unserer Umwelt, auch eine allergische Reaktion auslösen. Dabei handelt es sich um eine erlernte, übersteigerte Gegenreaktion des Immunsystems auf ihm bekannte Stoffe. Bei den Zahnersatzmaterialien sind besonders Quecksilber, Palladium, Nickel, Chrom, Kobalt, Silber, Kupfer, Indium, Gallium und Methylmethacrylat als kritisch zu betrachten. Abgeschwächte allergische Reaktionen, sogenannte Unverträglichkeiten, treten aufgrund stärker werdender Umwelteinflüsse ebenfalls immer häufiger auf. Allein die Anwesenheit der meisten Werkstoffe im Mund können im energetischen, feinstofflichen Bereich den Energiefluss im Körper beeinflussen und im negativen Fall einen Störherd verursachen. In dieser Folge erläutere ich die Vor- und Nachteile folgender Verfahren: Epikutantest Bioresonanz Elektroakupunktur Kinesiologie Immunzellentest Wünscht du dir eine persönliche Beratung? Du hast die Möglichkeit, über folgenden Link eine Online Sprechstunde bei mir zu buchen: https://drannettejasper.de/online-sprechstunde/ Unter diesem Link kannst du mein neues Buch “100 Fragen an den Zahnarzt” vorbestellen: https://www.m-vg.de/riva/shop/article/23396-100-fragen-an-deinen-zahnarzt/ Ich wünsche Dir gute Erkenntnisse mit dieser Folge. Deine Annette Hier findest Du mich: Praxis Dr. Jasper: https://drjasper.deMuskanadent: https://muskanadent.comYouTube: http://bit.ly/drjasper-youtube Podcast iTunes: https://bit.ly/drjasperFacebook Dr. Jasper: https://www.facebook.com/ZahnarztpraxisJasper/ Facebook Muskanadent: https://www.facebook.com/muskanadent/ Instagram Dr. Jasper: https://www.instagram.com/zahnarztpraxis_drannettejasper/ Instagram Muskanadent: https://www.instagram.com/drannettejasper_muskanadent/ Gratis Checkliste “So halten Deine Zähne ein Leben lang”: https://verzahnt.online Buche deine persönliche Sprechstunde mit mir: https://drannettejasper.de/online-sprechstunde/ Buch “Verzahnt”: https://www.m-vg.de/riva/shop/article/15075-verzahnt/?pl=3887e229-9ea5-4043 Buch "Yoga sei Dank" von Dr. Annette Jasper: https://www.komplett-media.de/de_yoga-sei-dank-_112788.html
Rickmer Hatecke ist Geschäftsführer von Metalloy Metalle-Legierungen GmbH und fand seinen Weg dorthin über verschiedenste Stationen der Branche. Vom ausgebildeten Metallhändler bei der DEUMU führte sein Weg zum renommierten LME Broker Rudolff Wolff nach Hamburg. Danach übernahm er das Aluminiumbuch der BHP Billiton in The Hague, bevor er schließlich zu Bache Financial ins Brokergeschäft zurückkehrte. Seit 2006 leitet er nun die Metalloy GmbH, eine Cronimet Tochter.
Die große Wette auf ein zukünftiges Wirtschaften: Ressourcenverbrauch vom Wachstum entkoppeln, Wohlstand sichern und klimaneutral produzieren. Wie das im Detail funktioniert haben wir uns in der @Fabrikfürimmer genauer angesehen, bei den @Montanwerken Brixlegg, der kleinsten Kupferhütte Europas. Kupfer und seine Legierungen haben seit fast 10.000 Jahren große technische und gesellschaftliche Bedeutung. Heute ist Kupfer das Metall der Energiewende, das erneuerbare Energien und grüne Technologien antreibt. Ohne Kupfer unter anderem keine Elektrik. Um es einfach zu machen: Kupfer ist systemrelevant. Das Schöne ist: Kupfer lässt sich im Grunde oft beliebig recyceln und damit im Kreislauf halten. Im Vergleich zu der Primärproduktion aus dem Bergbau müssen lediglich 20% der Energie aufgewandt werden, um bereits verarbeitetes Kupfer wieder kreislauffähig zu machen, Die Recyclingrate von Kupfer beträgt in Deutschland ca 50%, in der EU liegt sie bei 43%, weltweit bei 16%. Alles auf Spur mag man meinen, wirklich? Uwe Schmidt ist der deutsche CCO der österreichischen Montanwerke mit schweizer Eigentümern, er erklärt uns den Kupfermarkt und die Herausforderungen einer klimaneutralen Zukunft.
Spieglein, Spieglein in der Hand… Dass Spiegel eine unglaubliche Faszinationskraft auf den Menschen ausüben, ist keine These, es ist vielmehr eine Tatsache. Kaum ein Mensch kann an einer spiegelnden Fläche vorbeigehen, ohne kurz einen Blick zu riskieren und zu überprüfen, ob die Haare sitzen, das Hemd schon wieder knittert oder der Fleck, der seit dem Mittagessen auf der Hose prangt, immer noch auffällt. Dieses Phänomen ist kein modernes, auch wenn uns heute weitaus mehr Spiegel umgeben als beispielsweise in der Antike oder dem Mittelalter. Entsprechend bemüht war man schon in der Jungsteinzeit, das, was man in der Natur in Form der ruhigen Wasseroberfläche oder gar der Pupillen des Gegenübers vorfand, zu reproduzieren. Und die Menschheit war hier extrem einfallsreich: neben Obsidian wurden auch andere Steine/Mineralien wie Smaragd oder Selenit aufgeschnitten und poliert. Edelmetalle wie Gold und Silber, aber vor allem auch Legierungen wie Bronze wurden verwendet und mit der Entdeckung von Glas probierte man auch diesen neuen Rohstoff aus und verfeinerte die Techniken. In dieser ersten Folge zum Spiegel trotten wir mit euch durch das Neolitikum bis in die Spätantike und erzählen von den Anfängen der Herstellung dieses Gegenstands, seiner Verwendung zur Visionenschau, Unheilabwendung sowie Schönheitspflege, und seinem Siegeszug von Priesterhänden bis hinein in die Ankleidezimmer edler Römerinnen. Freut euch schon mal auf Folge 2, in der wir euch dann ins Mittelalter entführen. Euch hat der Podcast gefallen? Dann folgt uns gerne auf Instagram und Facebook für weiteren historischen Content! Schaut auch gerne auf unserer Webseite epochentrotter. de vorbei und schickt uns eine Mail an kontakt@epochentrotter.de, wenn ihr Themenideen oder Feedback habt. Weiterführende Links: Link zur Epochentrotter-Umfrage Podcast
Der „generative Microguss“ kann eine Alternative sein zum pulverbettbasierten Laserschweißen (LPBF) und zum Binder Jetting – jedenfalls dann, wenn filigrane und hochpräzise Metallteile hergestellt werden sollen. Das Procedere: Zunächst werden Positivformen aus Wachs schichtweise aufgebaut, dann an einen Gussbaum montiert und in Gipskeramik gebettet. Anschließend kann das Wachs ausgebrannt und die hohle Form mit Metall ausgegossen werden. Vorteil: Es lassen sich fast alle schmelzbaren Legierungen verarbeiten. Außerdem entfällt das sensible Pulverhandling. Details zu dem Verfahren erklärt in dieser Folge Leonie Wallat von der Hochschule Karlsruhe.
Autor: Mrasek, Volker Sendung: Forschung aktuell Hören bis: 19.01.2038 04:14
In dieser Folge spricht Prof. Bonnet mit einem langjährigen Arbeitskollegen der TH Köln – Prof. Dr. Peter Krug - Institutsdirektor vom Institut für Fahrzeugtechnik der Fakultät für Fahrzeugsysteme und Produktion. Prof. Krug kommt aus der Werkstoffwissenschaft und hat sich im Laufe der Zeit auf zwei Gebiete spezialisiert: Aluminium als Werkstoff und Werkstoffe im Automobilbau. Es geht um die Besonderheiten von Aluminium und Aluminiumlegierungen. Was genau sind Legierungen, welche Typen gibt es und welche Elemente sind hier für was geeignet? Sie erfahren außerdem etwas über Wärmebehandlungsprozesse und über das komplexe Thema „Abschrecken“. Was haben Soleier mit dem Ganzen zu tun und wie kann Wasserglas nicht nur für geringere Kosten sondern auch für mehr Arbeitssicherheit in der Werkstoffbranche und mehr Sicherheit auf unseren Straßen sorgen? Ein komplexes Thema, verständlich erklärt von zwei Experten der Welt der Werkstoffe! Viel Spaß beim Zuhören!
Jede Geschichte muss irgendwo beginnen. Manche beginnen in Tavernen, manche auf Schlachtfeldern oder Schiffen, diese beginnt in Thalia. Als Kronjuwel der United Realms hat die Stadt an der Morgensee nach dem Krieg der 5 Kronen ihren Platz, nicht nur Als Hauptstadt des Königreiches gefestigt, sondern gilt auch als Gipfel der Zivilisation. Sie ist Heim des sagenumwobenen silbernen Palastes, der entgegen der Vermutungen der umliegenden Ländereien weder Silber ist, noch ein Palast. Aber, wie die Magier des ungesehenen Auges Sagen, keine Illusion hält für immer, might aswell enjoy it. Hier ragen die Türme der Kathedrale der Zehn, weit über die anderen Schreine und Kirchen und Monumente im Tempelviertel Curtainfall heraus. Und die mit magischen Legierungen und Emulsionen geflickten Häuser von Westwall&Porridge glitzern in der Morgensonne. Jedenfalls die, die noch nicht von Arkanophagem Efeu verschlungen wurden. Möwen und Seeleute kämpfen in der Docktown in einem ewigen Schreikrieg, immer auf der Suche nach den besten Waren, dem nächsten Abenteuer und unbewachten Fish&Chips. Es riecht nach Zimt und Kardamom und gebratenen Leckereien aus Kesh und warmem Leder und, sollte man sich zu weit in den Osten begeben auch nach spärlich gewaschener Kleidung und Ärger. Während der Adel sich am Südende der Stadt tummelt und die Parks und Anwesen in Aimsleay bewundert, öffnet sich in den Blisters eine Tür. Und sie hält ein Messer. Eine der bewundernswertesten Entwicklungen, die diese Stadt innerhalb der letzten 100 Jahre durchmachen durfte war die Vergewerkschaftung von Verbrechen. Für jede Steinmetzgilde gibt es eine Zweig der Diebesgilde, die sich auf das Stehlen von Backsteinen spezialisiert hat, für jede Bäckergilde einen Mehlschwarzmerkt und für jeden erfolgreich eingesperrten Verbrecher gibt es die Gilde der schwarzen Jackets getrieben von der Möglichkeit einer Revision. Der Herrscher der Stadt mag zwar der König sein, aber ihre Straßen gehören Butcher und seinen Soft Spoken Bastards, ihr Geld den Thespians, so verwickelt in die Bürokratie, das ihre Verfolgung nahezu unmöglich scheint und ihr Hals hat gerade genug Platz zum Atmen unter dem Messer der Cloak und ihrer Killer. Wie in jeder großen Zivilisation dieser Welt ist der Grad zwischen Untergang und Erfolg schmal, sehr schmal, gerade schmal genug, dass ein paar Wachleute darauf balancieren können. Jede Geschichte muss mit irgendwem beginnen. Die Leute mit denen diese Geschichte beginnt ahnen nichts von ihrem Glück. Die wenigsten tun das. Aber gut. Lasst mich beginnen: Es ist ein ruhiger Morgen in der Altstadt. Das Viertel befindet sich gerade in dem Trott, der sich nach dem Frühstück in die Knochen schleicht und die Stadt für wenige Stunden fast leerfegt. Die Straßen sind noch nass vom Regen der letzten Nacht und wasauchimmer gerade in der Unterstadt verfault mischt sich mit nassem Stein und anfeuernden Braten um der Stadt ihren typischen vormittäglichen Mief zu geben. Wenige 100 Meter entfernt von der Wache am Hangmans Path beginnt in der Stonemasons Lane nicht nur Constable Smallhands erste Patrouille, sondern es markiert auch das erste mal, seit Monaten, dass Corporal Rockgrip nicht alleine durch seine Nachbarschaft streift. Socials: Twitch: @HalibutOTI (https://www.twitch.tv/halibutoti) Danny (DM) Twitter: @DanielGrimmig (https://twitter.com/DanielGrimmig) Malte (Rax) Twitter: @Angwar__ (https://twitter.com/Angwar__) Kris (Neve) Twitter: @allbluelime (
Werkstoffe und vor allem Stähle gibt es wie Sand am Meer. In zahlreichen Legierungen, Verarbeitungsmöglichkeiten und Gefügen verliert man schnell den Überblick. Daher werden Stähle nach genormten Systemen bezeichnet. Auf das Nummernsystem möchte ich in dieser Folge etwas näher eingehen und ein wenig Struktur in diese Menge an Zahlen bringen. Hast du weitere Fragen, Anregungen oder Kritik? Dann schreibe mir einfach eine E-Mail an: info@rathmann-engineering.com Gerne kannst du mich auch über folgende Kanäle erreichen: Xing: https://www.xing.com/profile/Dennis_Rathmann3?sc_o=mxb_p LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/dennis-rathmann-094321184/
Edelmetallprüfer untersuchen Edelmetalle wie Gold, Silber oder Platin und bestimmen deren Gehalt in Legierungen, Lösungen und Aschen. Dazu wenden sie chemische und physikalische Verfahren an und stellen sich täglich neuen Herausforderungen.
Edelmetallprüfer untersuchen Edelmetalle wie Gold, Silber oder Platin und bestimmen deren Gehalt in Legierungen, Lösungen und Aschen. Dazu wenden sie chemische und physikalische Verfahren an und stellen sich täglich neuen Herausforderungen.
Experimente machen die Hauptarbeit auf der Raumstation aus. Da geht’s um neue Technologien, neue Legierungen für Triebwerke von Flugzeugen, neue Automotoren. In der Vergangenheit …
Osmium – jedenfalls, wenn wir wirklich von Metallen sprechen, also nicht von Legierungen, von Stahl oder von Metalloxiden.
Willkommen zu einer weiteren Folge von Chemie in 2 Minuten, mein Name ist Ricardo Grieshaber und heute geht es um Legierungen. Das Wort legieren kommt aus dem lateinischen und bedeutet zusammenbinden, verbinden oder vereinigen. Eine Legierung ist im Prinzip eine Verbindung aus mehreren Metallen. Da keine chemische Reaktion zwischen den Metallen stattfindet, können Legierungen einfach durch Zusammenschmelzen von mehreren Metallen gebildet werden. Beim Abkühlen bildet sich dann wieder ein Metallgitter, doch nun sind auch Atome von anderen Elementen in dieses Gitter eingelagert: Die Eigenschaften der Legierung verändern sich. Somit kann eine Legierung einen besonders hohen oder auch niedrigen Schmelzpunkt besitzen. In der Industrie spielen Legierungen eine entscheidende Rolle, wenn es darum geht, Werkstoffe mit bestimmten Eigenschaften zu erschaffen. Auch die Ummantelung von Flugzeugen ist eine bestimmte, besonders korrosionsbeständige Legierung. In Spaceshuttels wird eine Legierung mit besonders hohem Schmelzpunkt eingesetzt, welche den hohen Temperaturen beim Eintauchen in die Atmosphäre standhält. Auch die Härte eines Metalls kann durch Zusatz anderer Metalle beeinflusst werden. Die wohl bekannteste Legierung aus dem Alltag ist Messing: Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink. Viele Verzierungen sind aus Messing gefertigt, da es eine goldgelbe Farbe besitzt. Auch die meisten Blechblasinstrumente sind aus Messing hergestellt. Messing ist außerdem ein guter elektrischer Leiter, weshalb es gerne in Antennen verwendet wird. Und zum Schluss noch das Wichtigste: Nicht alle Metalle können mit beliebigen anderen Metallen eine Legierung bilden, sie müssen zum Beispiel das gleiche Kristallsystem haben und eine gewisse chemische Ähnlichkeit besitzen. Wenn du noch Fragen oder Anregungen hast, dann schreib mir einfach eine Mail an chemie@in2minuten.com. Oder besuche unsere Website in2minuten.com.
Fakultät für Geowissenschaften - Digitale Hochschulschriften der LMU
In dieser Arbeit wurde das Wachstumsverhalten dekagonaler Quasikristalle untersucht. Zur besseren Vergleichbarkeit wurden die Experimente mit Schmelzen der Zusammensetzung Al77Co6Ni17 durchgeführt, aus welcher dekagonale Einkristalle mit einer durchschnittlichen Zusammensetzung von d-Al72Co9Ni19 gewonnen werden können. Zusätzlich wurden in dem verwandten ternären System Al-Co-Cu Züchtungsexperimente durchgeführt. Dort zeigt die dekagonale Phase der Zusammensetzung d-Al67.5Co20.0Cu12.3 ebenfalls ein kinetisch gehemmtes Wachstumsverhalten entlang der quasiperiodischen Orientierungen. Für die Ziehgeschwindigkeit bei der Züchtung von Einkristallen sind noch engere Grenzen gesetzt, als es im System d-Al-Co-Ni der Fall ist. In beiden untersuchten Systemen können die quasikristallinen Phasen nur aus Al-reichen, nichtstöchiometrischen Schmelzen gezüchtet werden, wobei sich die einzelnen Experimente über eine Dauer von mehreren Wochen erstreckten. Dies machte die Neukonstruktion einer UHV-gedichteten Wachstumskammer notwendig, um die Schmelzen vor Oxidation zu schützen. Eine freie Schmelzenoberfläche stellt für alle Wachstums- und Kinetikexperimente eine Grundvoraussetzung dar. Aus den schon vor Beginn dieser Arbeit weitgehend beherrschten Bedingungen für die CZOCHRALSKI-Züchtung ist die ausgeprägte Wachstumsaniosotropie von dekagonalen AlCoNi-Einkristallen bekannt. Dabei beobachtet man eine hohe Wachstumsgeschwindigkeit entlang der Orientierung der zehnzähligen, periodischen Achse [00001], während das laterale Wachstum entlang der zweizähligen, quasiperiodischen Richtungen [10000] und [10-100] kinetisch gehemmt ist. An den gezüchteten Einkristallen kann das Auftreten von Flächen fünf unterschiedlicher kristallographischer Formen {h1h2h3h4h5} beobachtet werden: Das Pinakoid {00001}, das dekagonale (Haupt-) Prisma {10000} und (Neben-) Prisma {10-100}, sowie zwei dekagonale Dipyramiden {0-1-101} und {10-102}. Die am Kristallmantel beobachteten Facetten dieser Formen sind das Ergebnis von Wachstumsprozessen an der Dreiphasenkoexistenzlinie und lassen keine Rückschlüsse auf das Wachstum zu, weil sie nicht repräsentativ für das Zweiphasengleichgewicht an der Wachstumsfront sind. Den Flächen der beiden dekagonalen Dipyramiden {0-1-101} und {10-102} galt jedoch besonderes Interesse. Sie stellen die morphologische Entsprechung so genannter inclined net planes dar. Dabei handelt es sich um bezüglich der periodischen Achse [00001] geneigte Netzebenen des Quasikristalls, welche die beiden widersprüchlichen Ordnungsprinzipien der Translationsperiodizität und die Quasiperiodizität miteinander verbinden. Ihre Bedeutung ist aus Röntgenbeugungsexperimenten bekannt, wobei bisher unklar war, ob sie eine Bedeutung für das Wachstum von dekagonalen Quasikristallen haben. Die Experimente dieser Arbeit sind in zwei Gruppen untergliedert: a. Experimente zur Morphologie gezüchteter dekagonaler Quasikristalle b. Experimente zur Wachstumskinetik dekagonaler Quasikristalle Zu den unter Punkt a. genannten Experimenten gehörten CZOCHRALSKI-Züchtungsexperimente in den ternären Systemen d-Al-Co-Ni und d-Al-Co-Cu und Substratexperimente unter Verwendung großvolumiger d-AlCoNi-Keime, sowie ein Kugelwachstumsexperiment. Die unter Punkt b. aufgeführten Experimente zur Wachstumskinetik beinhalteten die CZOCHRALSKI-Abreißexperimente und ergänzend Kontaktwinkelmessungen zur Bestimmung der Oberflächenenergie orientierter Quasikristalloberflächen. Mit den CZOCHRALSKI -Züchtungsexperimenten wurde in einer Reihe von konventionellen Züchtungsexperimenten das Wachstum und die Morphologie dekagonaler Quasikristalle untersucht. Dabei war die Morphologie der Zweiphasengrenze l-s von besonderem Interesse. Hier wurde das Wachstum von Einkristallen in definierten Orientierungen [h1h2h3h4h5] durch ein schnelles Trennen des Kristalls von der Schmelze unterbrochen und ex situ untersucht, welche kristallographischen Formen {h1h2h3h4h5} an der Zweiphasengrenzfläche l-s morphologisch auftreten. In den Züchtungsexperimenten parallel der zehnzähligen Achse [00001] zeigt der wachsende Kristall einen rotationssymmetrischen, dekaprismatischen Habitus. An der Dreiphasengrenze v-l-s werden Flächen der Form des dekagonalen (Haupt-) Prismas {10000 und in geringerer Größe Flächen der Form des dekagonalen (Neben-) Prismas {10-100} gebildet, welche die dekaprismatische Wachstumsmorphologie bestimmen. Diese Flächen entstehen trotz der durch die Kristall- und Tiegelrotation in dem thermischen Feld aufgeprägten Rotationssymmetrie und bleiben gegenüber der bestehenden Unterkühlung stabil. Die Wachstumsfront konnte durch das schnelle Trennen des in [00001]-Orientierung gezüchteten Kristalls von der Schmelze (Dekantieren) nicht konserviert werden. In jedem Fall kristallisierte an der ehemaligen Wachstumsfront anhaftende Restschmelze unter Bildung dekagonaler (Hohl-) Nadeln aus, womit eine großflächige Beobachtung der Zweiphasengrenze l-s in dieser Experimentserie nicht möglich war. Im Fall der Züchtung parallel der beiden zweizähligen, symmetrisch nicht äquivalenten Achsen [10000] bzw. [10-100] wird die Zweiphasengrenzfläche immer von der zehnzähligen Achse [00001] und der weiteren zweizähligen Achse [10-100] bzw. [10000] aufgespannt. Dabei zeigt sich sehr deutlich die Anisotropie der Wachstumsgeschwindigkeiten der periodischen und aperiodischen Kristallorientierungen mit der Ausbildung eines ovalen Kristallquerschnittes, wobei die schnellwachsende zehnzählige Achse die lange Halbachse und eine zweizählige Achse die kurze Halbachse des Ovals bilden. Die jeweilige Dreiphasenkoexistenzlinie am Meniskus ist in der [00001]-Richtung nicht facettiert, d.h. hier wird das Wachstum durch den rotationssymmetrischen Verlauf der Isothermen an der Schmelzenoberfläche begrenzt. Im Gegensatz dazu bildet der Kristall senkrecht zu der Richtung der zweizähligen Achse Flächen der Form des dekagonalen (Haupt-) Prismas {10000} aus. Nach dem Dekantieren der Grenzfläche l-s beobachtet man für jede der zweizähligen Züchtungsrichtungen eine individuelle Morphologie der ehemaligen Wachstumsfront. Für die Züchtungsrichtung parallel der [10000]-Orientierung zeigt sich eine singuläre Fläche (10000), die senkrecht zur Ziehrichtung verläuft als Wachstumsfläche am der Zweiphasengrenze l-s. Im Fall der Züchtungsrichtung parallel der [10-100]-Orientierung zeigt sich ein anderes Bild: Die Zweiphasengrenze l-s ist in einzelne, um ±18° gegen die Ziehrichtung verkippte Flächen der Form des dekagonalen (Haupt-) Prismas {10000} zerfallen, sodass deren Einhüllende die Wachstumsfläche (10-100) bildet. Aus der Bildung einer facettierten Wachstumsfront in diesen Orientierungen erkennt man, dass das Wachstum hier über atomar glatte Grenzflächen erfolgt. In diesem Fall sind den parallelen Verschiebungsgeschwindigkeiten beider Orientierungen kinetische Grenzen gesetzt. Bei der Züchtung entlang der geneigten Kristallorientierungen der dekagonalen Dipyramiden [0-1-101] und [10-102] beobachtet man die Bildung einer Wachstumsmorphologie, die ebenfalls nicht mehr rotationssymmetrisch ist, aber entsprechend der Symmetrie der Kristallklasse 10/m 2/m 2/m eine Spiegelsymmetrie enthält. An der Dreiphasengrenzlinie v-l-s zeigen die Kristalle eine deutliche Querschnittszunahme in der Orientierung der zehnzähligen Komponente [00001] und sind dort durch das thermische Feld scharf begrenzt. Der übrige Umfang wird von Flächen der Form {10000} begrenzt. Nach dem Trennen des Kristalls von der Schmelze erkennt man für beide Kristallorientierungen eine komplex zusammengesetzte Zweiphasengrenzfläche l-s. Die Komponente der schnellwachsenden, zehnzähligen Orientierung [00001] ist in dekagonale Nadeln zerfallen während die Komponente senkrecht dazu von Flächen des dekagonalen (Haupt-) Prismas {10000} gebildet wird, welche wiederum die Wachstumsfläche darstellen. Die einzelnen Flächen {10000} sind dabei um 36° gegeneinander orientiert. Die {10000}-Flächen besitzen keine Komponente parallel zu der ausgedehnten Schmelzenoberfläche und folgen demnach keinem Isothermenverlauf, woraus vor der facettierten Grenzfläche l-s deutliche Unterkühlungen entstehen. Für die Züchtung parallel der Orientierung [10-102] sind die Segmente der {10000}-Flächen um 18° im Vergleich mit der Anordnung für die Orientierung parallel [0-1-101] verdreht angeordnet. Die Substratexperimente stellten einen Ansatz dar, um mit einer an das schnelle Trennen des Kristalls von der Schmelze gekoppelten stark beschleunigten Kristallrotation die an der Wachstumsfront anhaftende Restschmelze vor dem Erstarren abzuschleudern. Dazu wurden massive Keime eingesetzt, die eine großflächige Zweiphasengrenze l-s nach einer nur geringen Wachstumsdistanz bereitstellen. Hier musste erkannt werden, dass es prinzipiell nicht möglich ist, einen Flüssigkeitsfilm, der den Kristall benetzt, restlos von einer Grenzfläche durch Abschleudern zu entfernen. In einigen Fällen konnte die anhaftende Restschmelze aus einigen Bereichen der Zweiphasengrenze l-s vor deren Erstarren entfernt werden, sodass die ehemaligen Wachstumsfront ex situ untersucht werden konnte. Im Fall der Züchtungsrichtung parallel der zehnzählige Achse [00001] konnte so nachgewiesen werden, dass das Wachstum nicht über ebenmäßige Flächen erfolgt. Die Wachstumsfront stellt sich als eine gleichmäßig gekrümmte Fläche dar, die dem Verlauf der Schmelzpunktisothermen folgt. Als Ergebnis kann man den Schluss ziehen, dass das Wachstum entlang der [00001]-Orientierung über eine atomar raue Grenzfläche erfolgt, was unter wachstumskinetischen Gesichtspunkten höhere Ziehgeschwindigkeiten ermöglicht. Die Identifizierung des kinetischen Limits des Wachstums in dieser Orientierung ist durch die einsetzenden Effekte der konstitutionellen Unterkühlung verdeckt. Die Züchtung großer dekagonaler AlCoCu-Quasikristalle gelang im Rahmen dieser Arbeit erstmals. Frühere Experimente unter Nutzung der spontanen Keimbildung blieben erfolglos. Es kann angenommen werden, dass in diesem System eine größere Keimbildungsarbeit zur Bildung der festen Phase aufgewendet werden muss, als in dem ternären System Al-Co-Ni der Fall ist. Mit der Bildung der festen Phase bricht die Unterkühlung zusammen und es resultiert ein polykristallines Wachstum. In den Züchtungsexperimenten unter Verwendung [00001]-orientierter d-AlCoNi-Keime war zu beobachten, dass der zuvor beschriebene Effekt später einsetze und eine zunächst dekaprismatische Wachstumsmorphologie zunehmend an struktureller Perfektion verlor. Erst der Wechsel der Züchtungsrichtung zu den langsamwachsenden, zweizähligen Orientierungen [10000] und [10-100] führte zu einem kontrollierbaren, einkristallinen Wachstum. Auch hier zeigte die dekantierte Wachstumsfront, dass als Wachstumsfläche an der Zweiphasengrenze l-s allein Flächen der Form des dekagonalen (Haupt-) Prismas {10000} auftreten. Das gemeinsame Ergebnis aller Studien zur Züchtung von dekagonalen Quasikristallen nach dem CZOCHRALSKI-Verfahren ist das Auftreten des dekagonalen (Haupt-) Prismas {10000} als Wachstumsfläche an der Zweiphasengrenze l-s. Auch können an der Peripherie der Kristalle außer den beiden bekannten Formen der dekagonalen Dipyramide keine weiteren Flächen geneigter Formen beobachtet werden. Das Kugelwachstumsexperiment bot die Möglichkeit, das Wachstum aller symmetrisch nicht äquivalenten Kristallorientierungen einer Kristallart an einem sphärisch präparierten Individuum zu beobachten. Dieses experimentell aufwändige Experiment wurde erstmals in der beschriebenen Art in einem intermetallischen System realisiert. Nach dem Experiment konnte auf der Kugeloberfläche das Auftreten von Flächen nachgewiesen werden, die den beiden Formen des dekagonalen Prismas {10000} sowie {10-100} zugeordnet werden können. Sie sind das Ergebnis von Wachtumsprozessen an der Zweiphasengrenze l-s und stellen somit Wachstumsflächen dar. Das Auftreten von Flächen genegter Formen konnte nicht beobachtet werden. Da weite Bereiche der Kugeloberfläche von Oxiden bedeckt und somit einer detaillierten Beobachtung unzugänglich waren, ist ihre Nichtexistenz jedoch noch nicht hinreichend bewiesen. Mit den CZOCHRALSKI-Abreißexperimenten wurde die maximale flächenspezifische Kristallisationsgeschwindigkeit von dekagonalen AlCoNi-Quasikristallen bestimmt. Dazu konnte die Grundidee CZOCHRALSKIS verfolgt und an die Besonderheiten inkongruenter Schmelzen in einem Multikomponentensystem angepasst werden. Das Limit für die Kristallisationsgeschwindigkeit parallel der zehnzähligen Achse [00001] ist derart hoch, dass noch vor dem (kinetisch bedingten) Abreißen des Kristalls von der Schmelze die Effekte der konstitutionellen Unterkühlung einsetzen. Es entstehen Störungen an der Wachstumsfront, unter denen unrealistisch hohe Ziehgeschwindigkeiten möglich werden, die jedoch nicht mehr zu einer defektarmen Kristallzüchtung führen. Die maximale Kristallisationsgeschwindigkeit kann in dieser Orientierung nach dieser Methode nicht bestimmt werden, weil die Grenzen der konstitutionellen Unterkühlung überschritten werden, bevor das wachstumskinetische Limit erreicht ist. In den symmetrisch nicht äquivalenten, zweizähligen Kristallorientierungen [10000] und [10-100] wurden für jede Orientierung mehrere Abreißereignisse unter verschiedenen erhöhten Ziehgeschwindigkeiten vz+ durchgeführt und die Zeit t bis zum Abriss des Kristalls von der Schmelze gemessen. Die gewonnenen t(vz)-Werte zeigen einen linearen Zusammenhang zwischen der Ziehgeschwindigkeit vz und der reziproken Zeit t bis zum Trennen von Kristall und Schmelze auf, wobei die t(vz)-Werte für die [10000]-Orientierung eine deutlich größere Streuung zeigen als für die [10-100]-Orientierung. Die ermittelten Werte lassen keinen signifikanten Unterschied für die maximale Kristallisationsgeschwindigkeit vkr der beiden Kristallorientierungen [10000] und [10-100] erkennen. Als Ursache für das weniger gut reproduzierbare Abreißverhalten der singulären Grenzfläche (10000) wurde eine mechanische Ursache angenommen, die anhand eines einfachen Modellexperimentes (Benetzungsexperiment) überprüft wurde. Für modellhafte Nachbildungen der singulären Grenzfläche (10000) und der komplexen Grenzfläche {10-100} wurde die Reproduzierbarkeit des Abreißverhaltens bei verschiedenen Fehlorientierungen untersucht. Dazu wurden zylindrische Prüfkörper von gleichem Durchmesser hergestellt, wobei die Grenzfläche l-s im Fall der (10000)-Fläche eine ebene, parallel zur Oberfläche der Testschmelze orientierte Fläche darstellte. Die Grenzfläche l-s im Fall der komplexen (10-100)-Fläche, die aus gegeneinander orientierten Segmenten von Flächen der Form {10000} aufgebaut ist, wurde aus zwei eben Flächen, deren Flächennormalen um +18° bzw. -18° gegen die Oberfläche der Testschmelze geneigt sind, dargestellt. Dabei konnte festgestellt werden, dass sich das Abreißverhalten der komplexen Grenzfläche {10-100} als invariant gegenüber Fehlorientierungen erwiesen hat. Eine singuläre, parallel zur Schmelzenoberfläche orientierte Grenzfläche {10000} zeigt dagegen eine schlechte Reproduzierbarkeit der einzelnen Abreißereignisse. Mit diesem Ergebnis kann die breite Streuung der Experimente für die (10000)-Grenzfläche erklärt werden. Die Bestimmung der Oberflächenenergie von präparierten (00001)-, (10000)- und (10-100)-Oberflächen dekagonaler AlCoNi-Quasikristalle erfolgte über Kontaktwinkelmessungen. Mit den Testflüssigkeiten Wasser und Dijodmethan konnten die polare und die dispersive Komponente der Oberflächenenergie getrennt voneinander bestimmt werden. Die Kontaktwinkelmessungen mussten unter Umgebungsbedingungen erfolgen, d.h. die Quasikristalloberflächen befanden sich nicht im thermodynamischen Gleichgewicht mit ihrer eigenen Schmelze. Dabei wurden Ergebnisse gewonnen, die die Aussagen aus den Kinetikexperimenten ergänzen. Es wurde für die (10000)-Oberfläche eine geringere Oberflächenenergie als für die (10-100)-Oberfläche gefunden. Nach der klassischen Theorie des Kristallwachstums bedeutet eine geringe Oberflächenenergie, dass das Wachstum über eine atomar glatte Phasengrenze geschieht. Daraus resultiert eine geringe parallele Verschiebungsgeschwindigkeit der betreffenden Fläche, womit für die Flächen des dekagonalen (Haupt-) Prismas eine geringere parallele Verschiebungsgeschwindigkeit als für die Flächen des dekagonalen (Neben-) Prismas {10-100} erklärt werden kann. Diese Annahme wird durch die Beobachtungen bezüglich des Auftretens von Flächen der Form {10-100} in dem Kugelwachstumsexperiment bestätigt. Sie treten im Anfangsstadium des weiteren Wachstums auf der Kugeloberfläche noch auf, wachsen schneller und verschwinden folglich aus der Morphologie. Die in dieser experimentellen Arbeit gewonnenen Ergebnisse können kein theoretisches Modell zum Verständnis des quasikristallinen Wachstum liefern. Vielmehr lassen sich die beobachteten Wachstumsphänomene mit den theoretischen Vorstellungen des Wachstums periodischer Kristalle hinreichend gut erklären. Es bleibt die Frage offen, wie groß der Einfluss der quasiperiodischen Ordnung auf das (Quasi-) Kristallwachstum ist oder ob die beobachteten Phänomene nicht einzig ein Resultat der komplexen Struktur dieser intermetallischen Legierungen sind.
Fakultät für Physik - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 01/05
In dieser Arbeit wurde die Oberflaechensegregation bei Legierungen mittels niederenergetischer Ionenstreuung (Low Energy Ion Scattering, LEIS) am Beispiel von CuAu untersucht. Waehrend der Arbeit wurden Methoden weiterentwickelt und insbesondere bei der Computersimulation neu entwickelt. Die Vorgehensweisen sind nicht auf das hier untersuchte System beschraenkt, sondern koennen mit leichten Modifikationen auf andere uebertragen werden. Ziel der Arbeit war es, die Au-Konzentration der ersten und zweiten Atomlage der (100)-Oberflaeche der binaeren Legierung CuAu in Abhaengigkeit von der Temperatur zu bestimmen. Cu1−xAux ist ein in Bezug auf die Volumenverhaeltnisse bestens untersuchtes klassisches System mit einem Ordnungs-Unordnungs-Phasenuebergang erster Ordnung. Zwei der drei wichtigsten stoechiometrischen Kompositionen, naemlich CuAu3 und insbesondere Cu3Au sind auch hinsichtlich ihres Verhaltens an der Oberflaeche eingehend untersucht. Fuer CuAu findet man wenig Information. Es zeigt sich, daß die Analyse der zweiten Atomlage von besonderem Interesse ist. Hier unterscheiden sich (mit Ausnahme von idealen Loesungen) monotone und oszillatorische Kompositionsprofile, was Rueckschluesse auf die Art der Nachbarwechselwirkungen zulaeßt (Legierungen mit Entmischungstendenz und ordnende Legierungen respektive). Die Auswertung der Ionenstreuintensitaeten aus der zweiten Lage ist jedoch durch Fokussierungsund Neutralisationseffekte kompliziert und konnte bisher nur modellartig ueber Parameterbestimmung behandelt werden. In dieser Arbeit wurde die quantitative Auswertung der Intensitaetsverteilungen aus LEIS-Experimenten erstmals nur mit Hilfe von Computersimulationen durchgefuehrt. Damit wurde die Au-Konzentration der zweiten Atomlage bestimmt. Die notwendigen Eichungen der Streupotentiale und der thermischen Vibrationsamplituden der Oberflaeche wurden an Eichproben der reinen Komponenten, Cu(100)und Au(110)(1×2), durchgef¨uhrt. Die kritische Groeße fuer die Potentiale ist die Abschirmlaenge. Sie wurde fuer 1.5 keV Na+-Streuung fuer Cu zu 77% und fuer Au zu 95% des Firsov’schen Wertes bestimmt. Diese Ergebnisse wurden durch Ausnutzung der Vielfachstreuung gewonnen und nicht, wie sonst ueblich, mit Hilfe von sehr aufwendig zu simulierenden Polarscans welche nur zu Kontrolle verwendet wurden. Die Variation der Vibrationsamplituden zeigte, daß sich fuer die Anpassung an LEIS-Resultate Uebereinstimmung mit theoretischen Literaturwerten ergibt. Gleichzeitig zeigte sich, daß zur Anpassung bestimmter experimentellen Intensitaeten eine Gitterrelaxation senkrecht zur Oberflaeche von etwa 7% einbezogen werden muß, was mit den Literaturwerten hinsichtlich der tetragonalen Einheitszelle von geordnetem CuAu in Einklang steht. Mit dem so gewonnenen Datensatz und der di- rekt aus der He+-Streuung bestimmten Au-Konzentration der ersten Atomlage konnte durch Vergleich von Simulationsrechnungen mit Realraumkartierungen der gemessenen Intensitaeten erstmals die Komposition der ersten und zweiten Atomlage von CuAu(100) bestimmt werden. Es zeigt sich Au-Segregation in Verbindung mit leicht gestoerter idealer Volumenterminierung. Oberhalb der Uebergangsemperatur des Phasenuebergangs im Volumen faellt die Au-Konzentration von urspruenglich 95% in der ersten Lage auf 75% bei 750◦C ab, gleichzeitig steigt sie in der zweiten Lage von 5% auf etwa 30% an. Eine rein statistische Gleichverteilung wird erkenbar bis nahe an den Schmelzpunkt nicht erreicht. Fuer die Segregationsenergie wurde ein Wert von -0.3 eV ermittelt. Die Ergebnisse werden mit Simulationsrechnungen von Terser verglichen und zeigen sehr gute Uebereinstimmung, was moeglicherweise mit der guten Beschreibbarkeit der Segregation von CuAu mit Paarwechselwirkungspotentialen zusammenhaengt. Ferner wurden die Computersimulationsmethoden verbessert: Der 3D-Code MARLOWE wurde hinsichtlich Simulationsleistung gesteigert: laengere Variablen und Erweiterung zur Beruecksichtigung unterschiedlicher Vibrationsamplituden fuer vertikale und parallele Auslenkungen. Es wurde eine neue Routine zur Analyse von Trajektoriendaten entwickelt. Dabei zeigt sich, daß die hier vorangetriebene Trajektorienaufgel¨oste Analyse von LEIS-Spektren n¨utzlich ist fuer: Die Interpretation von Spektren mit einem substantiellen Anteil an Vielfachstreubeitraegen, den Gebrauch von Neutralisationsmodellen in Streusimulationen, die Bestimmung von spezifischen Neutralisationsparametern und die Identifikation von Strukturrelevanten Streuprozessen (z.B. bei rekonstruierten Oberflaechen und geordneten Legierungen).