Volumen- und Längenänderung bei Gitterstrukturen

Aufrufe: 395     Aktiv: 11.07.2023 um 19:47
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Hallo, ich habe gelernt, dass wenn Eisen abgekühlt bzw. erhitzt wird, sich die Gitterstruktur ändert zu kfz bzw krz. Dabei hat krz eine Länge von ungefähr 0,296nm und kfz eine von 0,356. In dem Aufschrieb, den ich erhalten habe, gibt es jedoch auch ein Diagramm, das erklärt, dass das Volumen bzw. die Länge abnimmt, wenn das Eisen in das kubisch flächenzentrierte Gitter wechselt. Wie macht das Sinn? Sollte es nicht genau umgekhert sein und das Volumen sollte zunehmen. Ich bitte um eure Hilfe. Vielen Dank.
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Die \(\alpha\)-Phase ist kubisch-raumzentriert mit einem Atomabstand von 0,286 nm.
Die \(\gamma\)-Phase ist kubisch-flächenzentriert mit einem Atomabstand von 0,365 nm.
Die \(\delta\)-Phase ist wieder kubisch-raumzentriert mit einem Atomabstand von 0,293 nm.

In dem obigen Diagramm sieht man, dass sich das Eisen in der \(\delta\)-Phase gegenüber den anderen Phasen jedoch zusammenzieht. Das liegt daran, dass allgemin eine kubisch-raumzentrierte Anordnung rein geometrisch eine dichtere Packung ist als eine kubisch-flächenzentrierte Anordnung. Wenn du dir beide Gitterstrukturen aufmalst, kannst du das leicht sehen.
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Aber kubisch flächenzentrierte Gitter sind doch dichter mit einer Raumfülle von 74% im Vergleich zu krz mit 68% Raumfüllung. Ich verstehe leider immer noch nicht, weshalb das Volumen/Länge bei kfz Gitter abnimmt.   ─   stickboi 11.07.2023 um 17:14
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Du hast es gerade richtig gesagt. Das kfz-Gitter ist dichter als das krz-Gitter. Deswegen nimmt das Volumen und die Länge ab, obwohl der Atomabstand größer ist.
Vielleicht wird es klarer, wenn wir die Zahlen oben nicht Atomabstand nennen, sondern Gitterabstände. Es sind die Kantenlängen der Gitterzelle. So kann beim dichten kfz-Gitter trotz größerer Gitterabstände mehr Atome pro Längeneinheit untergebracht werden.   ─   stefriegel 11.07.2023 um 19:01

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