Phasendiagramme

Das Thema Phasendiagramme (oder Zustandsdiagramme) ist sehr umfangreich und spielt eine wichtige Rolle in der Technik (Metalkunde). Die folgenden Anmerkungen können daher nur als Erinnerungshilfe angesehen werden. Ein umfangreicheren Exkurs findet man dagegen unter: ??
Als Phasen werden die Aggregatzustände eines Stoffes oder eines Stoffgemisches bezeichnet. In Abhängigkeit von der Temperatur kommt es bei einem betrachteten Stoff oder Stoffgemisch zu Phasenumwandlungen. Neben den offensichtlichen Phasenumwandlungen fest-flüssig und flüssig-gasförmig gibt es auch fest-fest Phasenumwandlungen, bei denen sich im festen Zustand der innere kristalline Aufbau ändert (z.B. beim reinen Eisen die Phasenumwandlung zwischen der a-Phase (Ferrit, bcc-Struktur bis 911 °C) und der g-Phase (Austenit, fcc-Struktur ab 911 °C)).
Typischerweise werden Phasendiagramme für Stoffgemische (Legierungen) benutzt. Während die y-Achse die Temperatur darstellt, ist in der x-Achse normalerweise die Mischung des Stoffsystems A-B von reinem Stoff A zum reinen Stoff B angegeben.
Es ist aber auch möglich, statt dem Mischungsverhältnis auf der x-Achse eine andere Einflußgröße auf die Phasen für ein festes Gemisch anzugeben (z.B. Druck und reines Wasser).

In dem Beispiel ist das Phasendiagramm von Blei-Zinn gezeigt. Reines Blei liegt in der a-Phase (fcc) vor, reines Zinn in der b-Phase (tetragonal). In der Mischungslücke von ca. 3% bis 99.9 % Zinn (bei RT) liegen a und b-Kristallite gemeinsam nebeneinander vor. Dieser Bereich ist ein Kristallgemisch aus den a- und den b-Mischkristallen (der a-Mischkristall enthält noch gelöste Reste von Sn, ist also eine echte Mischung beider Atomsorten, ebenso der b-Kristall mit kleinen Mengen Pb). Im rot schraffierten Bereich liegt der a-Kristall und Flüssigkeit (L=liquidus) gemeinsam vor, im blau schraffierten Bereich b-Kristallite und flüssige Phase gleichzeitig.
Mit E ist das Eutektikum gekennzeichnet.


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