Wie funktioniert die Keimbildung?

Wie funktioniert die Keimbildung?

Keimbildung ist ein allgegenwärtiger Prozess. So erfährt z. B. die von einem Vulkan ausgestoßene Lava einen schlagartigen Temperatur- und Drucksturz und bildet so die typischen, von kleinen Gasbläschen durchsetzten Gesteine.

Was passiert mit den Keimen Unter bzw oberhalb des kritischen Radius?

Dies gilt sowohl für die Diffusion in der Schmelze, für die Diffusion über die Phasengrenze und für die Diffusion innerhalb des Keims. Es finden dann nicht mehr genügend Teilchen zusammen, um einen Keim zu bilden und zum Wachsen zu bringen. Ab einer kritischen Unterkühlung bilden sich deshalb immer weniger Keime.

Was sind Fremdkeime?

Dabei können sich Keime prinzipiell auf zweierlei Arten bilden. Dienen Fremdteilchen als Keime – also Teilchen aus einem anderen Stoff als die Teilchen der Schmelze selbst – so spricht man auch von Fremdkeime. Fremdkeime können durch Verunreinigungen in der Schmelze zustande kommen.

Welchen Einfluss hat die heterogene Keimbildung aus der Schmelze auf den kritischen Keimradius im Vergleich zur homogenen Keimbildung und warum?

Der kritische Keimradius ist bei der heterogenen Keimbildung grundsätzlich derselbe wie bei der homogenen Keimbildung, lediglich die Aktivierungsenergien unterscheiden sich (bei ansonsten gleichen Bedingungen).

Was ist der kritische Keimradius?

kritischer Keimradius, Radius bei der Keimbildung aus dem Dampf, für den die kugelförmigen Keimtröpfchen genau die Größe haben, für die die Wahrscheinlichkeit des Wachsens und des Zerfalls gleich groß ist (Keimbildungsarbeit). Er ist eine Funktion der Übersättigung.

Was ist eine unterkühlte Schmelze?

Unterkühlung bezeichnet in der Thermodynamik die Absenkung der Temperatur einer Flüssigkeit unter den Gefrierpunkt, ohne dass diese erstarrt. Allgemein ist dieser Effekt auch als unterkühlte Schmelze bekannt.

Was versteht man unter unterkühlter Flüssigkeit?

Was versteht man unter Gefüge von Stahl?

Unter dem Begriff Gefüge versteht der Werkstofftechniker die Zusammenfügung der einzelnen Kristalle eines Werkstoffs, die es zu untersuchen gilt. Da sich diese Informationen nicht durch einfache Betrachtung erfassen lassen, verwendet man ein Schliffbild.

Was ist eine gesättigte Flüssigkeit?

Wenn ein Wasser bei Sättigungstemperatur und -druck mit einer Qualität von x = 0 als Flüssigkeit vorliegt , spricht man von einem gesättigten flüssigen Zustand (einphasig). Der Begriff Unterkühlung bezieht sich auf eine Flüssigkeit, die bei einer Temperatur unterhalb ihres normalen Siedepunkts vorliegt .

Was ist keimwachstum?

Entwicklung von Keimkolonien durch natürliche Vermehrung. Zu Keimwachstum auf Bauteiloberflächen kommt es, wenn auf der Oberfläche angesiedelte Mikroorganismen (etwa aus der Luft oder anderen Medien) Nahrung finden ( Nährboden) und sich dadurch entsprechend vermehren können.

Was kann die Keimbildung bei der Kristallisation in einer Schmelze erleichtern?

Unter bestimmten Temperatur-Zeit-Bedingungen kommt es in Gläsern zur Kristallisation. Voraussetzung hierfür ist das Vorhandensein oder die Bildung von Kristallisationskeimen. Das Wachstum von Keimen geschieht durch Herandiffundieren von Kristallbestandteilen und deren Aufbau zu Kristallen.

Was ist der Kristallwachstum?

Der Kristall bildet Verästelungen aus, die sehr stark an eine tannenbaumartige Struktur erinnert – diese nennt man Dendrite. Beim dendritischen (instabilen) Kristallwachstum erfolgt die Abfuhr der Kristallisationswärme über die umgebende Schmelze.

Wie beginnt der Keim zu wachsen?

Der Keim beginnt nun zu wachsen und leitet das Stadium des Keimwachstums bzw. Kristallwachstums ein. Die Anlagerung der Teilchen geschieht durch Diffusionsprozesse durch die Schmelze, wo sie auf die Oberfläche des erstarrten Kristalls stoßen.

Wie unterscheidet man Kristallwachstum und dendritische Schmelze?

Je nachdem ob die Kristallisationswärme über den erstarrten Kristall oder die angrenzende Schmelze abgeführt wird, unterscheidet man polygonales Kristallwachstum und dendritisches Kristallwachstum. Auf diese Arten wird im folgenden näher eingegangen.

Wie entsteht der Kristall in der Schmelze?

Es entsteht dann ein negativer Temperaturgradient in Richtung Schmelze. Der Kristall wächst nun in ein Gebiet mit niedriger Temperatur als er selbst. Eine sich eventuell bildende (vorauseilende) Verästelung wird sehr schnell weiterwachsen, da die kühlere Schmelze rasch an der Verästelung kristallisiert.

Wie entsteht ein feinkörniges Gefüge?

Eine große Unterkühlung führt also in der Regel zu einer vermehrten Eigenkeimbildung. Die Schmelze beginnt dann an vielen Keimen gleichzeitig zu erstarren. Es entsteht hierdurch ein sehr feinkörniges Gefüge mit vielen Korngrenzen, welches sich durch eine sehr gute Festigkeit und Zähigkeit auszeichnet.

Wie lässt sich das Kristallwachstum beeinflussen?

Temperatur, Druck, Bindungsart der Teilchen untereinander und vorhandener Platz beeinflussen das Kristallwachstum. Da in der Natur unterschiedliche Wachstumsbedingungen herrschen, findest du hier vollkommen regelmäßige Kristalle sehr selten.

Was ist ein Gefüge und wie entsteht es aus einer Metallschmelze?

Das Metallgefüge entsteht beim Erstarren der Metallschmelze zum Festkörper. Dieser Vorgang verläuft über mehrere Zwischenstufen. Haben alle Metallionen ihren festen Platz eingenommen, so ist die Schmelze vollständig erstarrt und das Gefüge des Werkstoffs entstanden.