Wichtige Begriffe der Werkstoffwissenschaft: Definitionen & Grundlagen

Eingeordnet in Chemie

Geschrieben am 6. Oktober 2025 in Deutsch mit einer Größe von 3,36 KB

Grundlagen der Werkstoffwissenschaft und Materialkunde

Atomzahl (Ordnungszahl)
Die Anzahl der Protonen im Kern eines Elements. (Hinweis: Die ursprüngliche Definition war fehlerhaft.)
Bindungsenergie
Die Energie, die benötigt wird, um zwei Atome zu trennen. Sie spiegelt die Stärke der Bindung zwischen zwei Atomen wider.
Interatomarer Abstand
Der Abstand zwischen den Atomkernen in Festkörpern, der dem scheinbaren Durchmesser des Atoms entspricht.
Avogadro-Konstante (N_A)
Die Anzahl der Teilchen (Moleküle/Atome) in einem Mol: $6.023 \times 10^{23}$.
Pauli-Prinzip
Besagt, dass nicht mehr als zwei Elektronen in einem Material den gleichen Quantenzustand (die gleiche Energie) besitzen können.
Valenzelektronen
Elektronen, die bei chemischen Reaktionen gewonnen, verloren oder geteilt werden.

Kristallstruktur
Die regelmäßige, sich wiederholende Anordnung von Atomen in einem Material.
Elementarzelle
Die kleinste Unterteilung des Gitters, die noch alle allgemeinen Merkmale des gesamten Gitters aufweist.
Amorphe Struktur
Eine Struktur, die keine langfristige (periodische) kristalline Ordnung aufweist.
Koordinationszahl
Die Anzahl der nächsten Nachbarn zu einem Atom in der atomaren Anordnung.
Miller-Indizes
Dienen zur Beschreibung bestimmter kristallographischer Richtungen und Ebenen in einem Material.
Lineare Dichte (Titer)
Die Anzahl der Gitterpunkte pro Längeneinheit entlang einer Richtung.
Kristallmorphologie
Beschreibt die Form und Größe der Kristallstruktur und die atomare Organisation innerhalb des Gitters.

Punktdefekte (Gitterfehler)
Lokalisierte Unvollkommenheiten, die sich an einer zentralen Stelle im Gitter befinden.
Leerstelle (Vakanz)
Ein fehlendes Atom an einer Gitterposition.
Zwischengitteratom (Interstitieller Defekt)
Ein zusätzliches Atom, das in eine normalerweise freie Position innerhalb der Kristallstruktur eingefügt wird.
Substitutionsdefekt
Ein Defekt, bei dem ein Atom durch ein Atom einer anderen Art ersetzt wird.
Kleinwinkelkorngrenze
Eine Verschiebung, die zu einer geringen Orientierungslosigkeit führt und das Gitter beeinflusst.
Zwillingsebene (Korngrenze)
Eine Grenze, die zwei Teile trennt, wobei das Gitter auf der einen Seite das Spiegelbild des Gitters auf der anderen Seite darstellt.
Großwinkelkorngrenze
Eine Korngrenze, die durch eine Anordnung von Schraubenversetzungen entsteht.

Klassifizierung von Werkstoffen
Metalle, Keramiken, Verbundwerkstoffe, Polymere, Halbleiter.
Legierung
Eine Kombination von Werkstoffen zur Verbesserung der Eigenschaften.
Polymere Materialien
Materialien, die durch die Kombination von organischen Molekülen entstehen.
Selbstdiffusion
Die zufällige Bewegung der Atome in einem reinen Material.
Sintern (Sinterbehandlung)
Eine Behandlung bei hoher Temperatur, um kleine Partikel miteinander zu verbinden.