Legierungstechnisch (Legierung) im Festzustand die homogene Lösung zweier Stoffkomponenten ineinander (homogene Legierung); man spricht auch von einem System mit lückenloser Mischkristallbildung. Aus kristalliner Sicht die Bildung eines Kristalls, wobei die Atome der verschiedenen Legierungskomponenten am Kristallaufbau teilnehmen.
Die Schmelzpunkte der Legierungskomponenten (meist zwei oder mehrere Metalle) verbreitern sich bei Mischkristallbildung zu einem Schmelzintervall, wobei die obere Kurve die Liquiduslinie und die untere die Soliduslinie darstellt. Liquidus- und Soliduslinienpunkte liegen i. Allg. zwischen den Schmelzpunkten der i. Allg. unterschiedlich schmelzenden Partnerelemente. Bei einer lückenlosen Mischkristallbildung kann ein Schmelzpunktminimum unterhalb der Reinstoffschmelzpunkte eintreten (Eutektikum).
Das Auftreten einer lückenlosen Mischkristallbildung ist an mehrere Voraussetzungen geknüpft:
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gleiche Gitterstruktur (Metallgitter) der metallischen Partner,
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möglichst geringe Abweichung der Atomradien der Partner,
wobei diese Bedingungen notwendig, aber noch nicht hinreichend sind für die lückenlose Mischkristallbildung.
Weitere Kriterien sind:
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Änderung der Gitterkonstanten,
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Änderung der Valenzelektronenzahlen.
Die Arten der Mischkristalle werden unterschieden in:
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Substitutions- oder Einlagerungsmischkristalle mit regelloser Atomanordnung,
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Substitutions- oder Einlagerungsmischkristalle mit geordneter Atomverteilung,
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Zwischengitterplatzanordnung (interstitielle Lösung),
wobei lückenlose Mischkristallbildungen nur für Substitutionsmischkristalle in regelloser Anordnung bekannt sind.
Austenitische Edelstahllegierungen, z. B. 1.4404 / 1.4435, sind aufgrund des hohen Eisengehalts grundsätzlich Eisenbasislegierungen, wobei sich mit den zulegierten anderen Metallen wie Chrom, Nickel, Molybdän etc. in jedem Falle stabile Mischkristalle bilden: α–Mischkristalle als Ferrit (kubisch-raumzentriert), etwa in Deltaferritbereichen (Deltaferrit), und γ-Mischkristalle als Austenit (kubisch-flächenzentriert). In beiden Fällen handelt es sich dabei im Wesentlichen um Substitutionsmischkristalle mit geordneter Atomverteilung im Kristall.
© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie
