Warum werden Metalle bei niedrigen Temperaturen spröde??
Warum werden Metalle bei niedrigen Temperaturen spröde? ?
2 Antworten
Bin zwar kein Experte was Materialwissenschaft angeht, aber ich vermute mal, dass das an der Beweglichkeit der Metallatome liegt.
Bei normalen Temperaturen sind die Metallatome sehr viel beweglicher bzw das Elektronengas zwischen ihnen sehr viel besser verteilt. Da kann es Krafteinwirkung gut abfangen, weil es sich verformen kann.
Ist die Temperatur aber sehr niedrig, ist auch die Bewegung der Atome eingeschränkt und das Elektronengas wahrscheinlich eher an den einzelnen Atomen lokalisiert. Das heißt es bricht eher, weil die Atome nicht mehr so gut miteinander vernetzt sind, sozusagen.
Atome liegen in einem Metall in der Form des Metallgitters vor. Damit ein Metall sich verformen lässt (duktil ist), müssen die einzelnen Gitterebenen im Metall so verformbar sein, dass sie eine Bewegung mitmachen können sich also mit der aufgebrachten Kraft mit biegen, anstatt, dass sich die Gitterebenen voneinander lösen (denn das würde den Bruch des Materials verursachen). Um diese Bewegung durch eine Kraft mitmachen zu können müssen die Atome innerhalb ihrer Gitterebene verschoben werden, damit sie das aber können müssen sie die Preierls-Spannung überwinden. Die Preierls-Spannung ist aber von der Nahordnung im Gitter und der Bindungsstärke der Atome untereinander abhängig, welche beide bei steigender Temperatur abnehmen und damit auch die Preierls-Spannung.