M4 – Thermodynamik und Phasendiagramm von Legierungen

Während in der Gasphase alle Stoffe mischbar sind, treten in der festen Phase sowohl mischbare wie auch nichtmischende Systeme auf. Verschiedene Atomsorten sind nur unter bestimmten Bedingungen ineinander löslich. Abhängig von der Konzentration und Temperatur können sowohl homogene als auch heterogene Mischkristalle und Komposite als auch Verbindungen mit genau definierter Stöchiometrie auftreten. Diese Information kann dem sog. Phasendiagramm entnommen werden, einem alltäglichen Handwerkszeug von Physikern.
In diesem Versuch werden einfache thermodynamische Beschreibungsansätze behandelt, angefangen von atomistischen Lösungsmodellen und Bindungen bis Phasendiagramm. Es wird in dem Versuch deutlich werden, wie sich mittels der einfachen Methode der thermischen Analyse ein Phasendiagramm von einem binären System bestimmen lässt. Mit Hilfe der optischen Mikroskopie bzw. der Rasterelektronenmikroskopie wird das Gefüge eines binären Systems, welches eine Mischungslücke aufweist, untersucht. Es sollen Einsichten in die Mechanismen entwickelt werden, die verschiedene Gefüge dieses Systems,
wie z. B. die selbstorganisierte Mikrostruktur eines Eutektikums, bestimmen.

Institut für Materialphysik

Ansprechpartner: Dr. Richard Vink

EMail: rvink (at) ump.gwdg.de

Büro: D 3.119

Versuch: D 04.132