Gitterarten
Die Kristallstruktur der Metalle ergibt sich aus der Anordnung der Atome auf den Knotenpunkten eines räumlichen Gitters. Die in der Natur auftretenden Kristallarten werden nach ihrem geometrischen Aufbau in sieben verschiedene Kristallsysteme eingeteilt.
- kubisch
- tetragonal
- orthorhombisch
- rhomboedrisch
- hexagonal
- monoklin
- triklin
Diese Kristallsysteme lassen sich wiederrum in 14 Translationsgitter (Gitter, die durch Verschiebung der Elementarzellen um eine Kantenlänge entstehen) gliedern. Nachfolgend soll der Aufbau der drei wichtigsten Translationsgitter näher dargestellt werden.
1. kubisch-raumzentriertes Gitter (krz)
Das kubisch raumzentrierte Gitter besteht neben den 8 Atomen in den Würfelecken zusätzlich aus einem Atom in der Würfelmitte. Da sich das krz-Gitter die Atome auf den Würfelecken mit den angrenzenden Elementarzellen teilen muss, besteht es aus:
n = (8 · 1/8 + 1) Atome = 2 Atome
Elemente mit kubisch-raumzentriertem Gitter sind:
α-Fe (<911°C), δ-Fe (>1392°C), β-Ti (>885°C), V, Mo, Cr, W, Ta
2. kubisch-flächenzentriertes Gitter (kfz)
Das kubisch flächenzentrierte Gitter besteht neben den 8 Atomen in den Würfelecken zusätzlich aus je einem Atom auf den Mitten der sechs Würfelflächen. Das Atom in der Mitte der Würfelfläche muss nur mit einer benachbarten Elementarzelle geteilt werden. Das kfz Gitter besteht somit aus:
n = (8 · 1/8 + 6
· 1/2) Atome = 4 Atome
Elemente mit kubisch-flächenzentriertem Gitter sind:
γ-Fe (911°C-1392°C), β-Co (>430°C), Pb, Ni, Cu, Al, Pt, Ag, Au, Ir
3. hexagonales Gitter (hex)
Das hexagonale Gitter wird auf der ober und unter Seite von 6 Atomen auf den Ecken begrenzt, die mit den 12 benachbarten Elementarzellen geteilt werden müssen. Darüber hinaus müssen die Atome in der Mitte des Sechsecks mit einer benachbarten Elementarzelle geteilt werden. In der mittel Ebene befinden sich weitere 3 Atome in den Lücken der Ober- und Unterseite, die nicht geteilt werden müssen. Das hexagonale Gitter besteht somit aus:
n = (12· 1/6 + 2 · 1/2 + 3) Atome = 6 Atome
Elemente mit kubisch-flächenzentriertem Gitter sind:
α-Ti (<885°C), α-Co (<430°C), Zn, Mg, Cd, Be
