Legierungen: Beispiel Zinn - Chemische Bindung ...ruby. legierungen... · Zinn Einleitung Sn, elementar…

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  • Legierungen:

    Beispiel

    Zinn

    Einleitung

    Sn,

    elementar

    Sn + Cu

    Sn + Nb

    Sn + Cs

    CsSn usw.

    Sn9-Cluster

    Clathrate

    Zusammen-

    fassung

    Legierungen: Beispiel Zinn

    Chemische Bindung Strukturen Eigenschaften Anwendung

    Elemente Molekule technische Produkte

    AGP-Vorlesung, 10.2015, C. Rohr

  • Legierungen:

    Beispiel

    Zinn

    Einleitung

    Sn,

    elementar

    Sn + Cu

    Sn + Nb

    Sn + Cs

    CsSn usw.

    Sn9-Cluster

    Clathrate

    Zusammen-

    fassung

    1 Einleitung: Intermetallische Phasen

    2 Sn, elementar

    3 Sn + Cu

    4 Sn + Nb

    5 Sn + Cs

    CsSn usw.

    Sn9-Cluster

    Clathrate

    6 Zusammenfassung

  • Legierungen:

    Beispiel

    Zinn

    Einleitung

    Sn,

    elementar

    Sn + Cu

    Sn + Nb

    Sn + Cs

    CsSn usw.

    Sn9-Cluster

    Clathrate

    Zusammen-

    fassung

    1 Einleitung: Intermetallische Phasen

    2 Sn, elementar

    3 Sn + Cu

    4 Sn + Nb

    5 Sn + Cs

    CsSn usw.

    Sn9-Cluster

    Clathrate

    6 Zusammenfassung

  • Legierungen:

    Beispiel

    Zinn

    Einleitung

    Sn,

    elementar

    Sn + Cu

    Sn + Nb

    Sn + Cs

    CsSn usw.

    Sn9-Cluster

    Clathrate

    Zusammen-

    fassung

    Metalle und Legierungen

    Eigenschaften

    gute elektrische und Warmeleiter

    vielfaltige (einstellbare) mechanische

    Eigenschaften

    ungewohnliche mechanische

    Eigenschaften (Gestalterinnernde

    Legierungen)

    ferromagnetisch

    Supraleiter

    heterogen-katalytische Eigenschaften

    auch nichtkristallin 7 metallische

    Glaser, Quasikristalle

    Anwendung

    mit weitem Abstand

    wichtigste mechanische

    Werkstoffe (Maschinenbau)

    Werkstoffe der Elektrotechnik

    und Elektronik

    Baustoffe

    Magnetwerkstoffe (inkl.

    Supraleitende Magnete)

    Heterogenkatalysatoren

    Thermoelektrika

    Elektrodenmaterialien ...

  • Legierungen:

    Beispiel

    Zinn

    Einleitung

    Sn,

    elementar

    Sn + Cu

    Sn + Nb

    Sn + Cs

    CsSn usw.

    Sn9-Cluster

    Clathrate

    Zusammen-

    fassung

    Metalle und Legierungen

    Eigenschaften

    gute elektrische und Warmeleiter

    vielfaltige (einstellbare) mechanische

    Eigenschaften

    ungewohnliche mechanische

    Eigenschaften (Gestalterinnernde

    Legierungen)

    ferromagnetisch

    Supraleiter

    heterogen-katalytische Eigenschaften

    auch nichtkristallin 7 metallische

    Glaser, Quasikristalle

    Anwendung

    mit weitem Abstand

    wichtigste mechanische

    Werkstoffe (Maschinenbau)

    Werkstoffe der Elektrotechnik

    und Elektronik

    Baustoffe

    Magnetwerkstoffe (inkl.

    Supraleitende Magnete)

    Heterogenkatalysatoren

    Thermoelektrika

    Elektrodenmaterialien ...

    ?? Struktur Eigenschaft ??

  • Legierungen:

    Beispiel

    Zinn

    Einleitung

    Sn,

    elementar

    Sn + Cu

    Sn + Nb

    Sn + Cs

    CsSn usw.

    Sn9-Cluster

    Clathrate

    Zusammen-

    fassung

    Metalle und Legierungen

    Eigenschaften

    gute elektrische und Warmeleiter

    vielfaltige (einstellbare) mechanische

    Eigenschaften

    ungewohnliche mechanische

    Eigenschaften (Gestalterinnernde

    Legierungen)

    ferromagnetisch

    Supraleiter

    heterogen-katalytische Eigenschaften

    auch nichtkristallin 7 metallische

    Glaser, Quasikristalle

    Anwendung

    mit weitem Abstand

    wichtigste mechanische

    Werkstoffe (Maschinenbau)

    Werkstoffe der Elektrotechnik

    und Elektronik

    Baustoffe

    Magnetwerkstoffe (inkl.

    Supraleitende Magnete)

    Heterogenkatalysatoren

    Thermoelektrika

    Elektrodenmaterialien ...

    ?? Struktur Eigenschaft ??

    ?? Elemente/Elementverhaltnisse Struktur ??

  • Legierungen:

    Beispiel

    Zinn

    Einleitung

    Sn,

    elementar

    Sn + Cu

    Sn + Nb

    Sn + Cs

    CsSn usw.

    Sn9-Cluster

    Clathrate

    Zusammen-

    fassung

    Metalle und Legierungen

    Eigenschaften

    gute elektrische und Warmeleiter

    vielfaltige (einstellbare) mechanische

    Eigenschaften

    ungewohnliche mechanische

    Eigenschaften (Gestalterinnernde

    Legierungen)

    ferromagnetisch

    Supraleiter

    heterogen-katalytische Eigenschaften

    auch nichtkristallin 7 metallische

    Glaser, Quasikristalle

    Anwendung

    mit weitem Abstand

    wichtigste mechanische

    Werkstoffe (Maschinenbau)

    Werkstoffe der Elektrotechnik

    und Elektronik

    Baustoffe

    Magnetwerkstoffe (inkl.

    Supraleitende Magnete)

    Heterogenkatalysatoren

    Thermoelektrika

    Elektrodenmaterialien ...

    ?? Struktur Eigenschaft ??

    ?? Elemente/Elementverhaltnisse Struktur ??

    ?? Elemente Elementverhaltnisse/chemische Zusammensetzung ??

  • Legierungen:

    Beispiel

    Zinn

    Einleitung

    Sn,

    elementar

    Sn + Cu

    Sn + Nb

    Sn + Cs

    CsSn usw.

    Sn9-Cluster

    Clathrate

    Zusammen-

    fassung

    Metalle und Legierungen

    Eigenschaften

    gute elektrische und Warmeleiter

    vielfaltige (einstellbare) mechanische

    Eigenschaften

    ungewohnliche mechanische

    Eigenschaften (Gestalterinnernde

    Legierungen)

    ferromagnetisch

    Supraleiter

    heterogen-katalytische Eigenschaften

    auch nichtkristallin 7 metallische

    Glaser, Quasikristalle

    Anwendung

    mit weitem Abstand

    wichtigste mechanische

    Werkstoffe (Maschinenbau)

    Werkstoffe der Elektrotechnik

    und Elektronik

    Baustoffe

    Magnetwerkstoffe (inkl.

    Supraleitende Magnete)

    Heterogenkatalysatoren

    Thermoelektrika

    Elektrodenmaterialien ...

    ?? Struktur Eigenschaft ??

    ?? Elemente/Elementverhaltnisse Struktur ??

    ?? Elemente Elementverhaltnisse/chemische Zusammensetzung ??

    ?? Stabilitat ?? chemische Bindung ??

  • Legierungen:

    Beispiel

    Zinn

    Einleitung

    Sn,

    elementar

    Sn + Cu

    Sn + Nb

    Sn + Cs

    CsSn usw.

    Sn9-Cluster

    Clathrate

    Zusammen-

    fassung

    Metalle und Legierungen

    Eigenschaften

    gute elektrische und Warmeleiter

    vielfaltige (einstellbare) mechanische

    Eigenschaften

    ungewohnliche mechanische

    Eigenschaften (Gestalterinnernde

    Legierungen)

    ferromagnetisch

    Supraleiter

    heterogen-katalytische Eigenschaften

    auch nichtkristallin 7 metallische

    Glaser, Quasikristalle

    Anwendung

    mit weitem Abstand

    wichtigste mechanische

    Werkstoffe (Maschinenbau)

    Werkstoffe der Elektrotechnik

    und Elektronik

    Baustoffe

    Magnetwerkstoffe (inkl.

    Supraleitende Magnete)

    Heterogenkatalysatoren

    Thermoelektrika

    Elektrodenmaterialien ...

    ?? Struktur Eigenschaft ??

    ?? Elemente/Elementverhaltnisse Struktur ??

    ?? Elemente Elementverhaltnisse/chemische Zusammensetzung ??

    ?? Stabilitat ?? chemische Bindung ??

  • Legierungen:

    Beispiel

    Zinn

    Einleitung

    Sn,

    elementar

    Sn + Cu

    Sn + Nb

    Sn + Cs

    CsSn usw.

    Sn9-Cluster

    Clathrate

    Zusammen-

    fassung

    Ketelaar-Dreieck der Bindungstypen

    metallischionisch

    kovale

    nt

    Ionenkristalle

    VerbindungenKovalente

    Elemente

    LegierungenMetalle

    EN EN

    Bindungstypen nach EN

  • Legierungen:

    Beispiel

    Zinn

    Einleitung

    Sn,

    elementar

    Sn + Cu

    Sn + Nb

    Sn + Cs

    CsSn usw.

    Sn9-Cluster

    Clathrate

    Zusammen-

    fassung

    Ketelaar-Dreieck der Bindungstypen

    ionischkov

    alent metallisch

    Stabilitt?

    Coulomb

    ?Bindungsenergie+vdWWW

  • Legierungen:

    Beispiel

    Zinn

    Einleitung

    Sn,

    elementar

    Sn + Cu

    Sn + Nb

    Sn + Cs

    CsSn usw.

    Sn9-Cluster

    Clathrate

    Zusammen-

    fassung

    Ketelaar-Dreieck der Bindungstypen

    ionischkov

    alent metallisch

    Bindung, CN

    gerichtet

    ungerichtet

    mittlere ReichweiteCN: 48

    CN: 824weitig

    langreichkurzreich

    weitig

    CN: 04

  • Legierungen:

    Beispiel

    Zinn

    Einleitung

    Sn,

    elementar

    Sn + Cu

    Sn + Nb

    Sn + Cs

    CsSn usw.

    Sn9-Cluster

    Clathrate

    Zusammen-

    fassung

    Ketelaar-Dreieck der Bindungstypen

    ionischkov

    alent metallisch dichte

    8NRegelVSEPRWadeRegeln(MOTheorie)

    Packungen ?

    einfache StrukturKonzepte

    PaulingRegeln

  • Legierungen:

    Beispiel

    Zinn

    Einleitung

    Sn,

    elementar

    Sn + Cu

    Sn + Nb

    Sn + Cs

    CsSn usw.

    Sn9-Cluster

    Clathrate

    Zusammen-

    fassung

    Ketelaar-Dreieck der Bindungstypen

    ionischkov

    alent

    E=0

    E

    E

    ZustandsdichtenBandstruktur

    E

    (totale und partielle) DOS(totale und partielle) DOS

    E

    LB

    VB

    E

    LB

    VB

    E

    Bandstruktur

    VB

    LB

    totale DOS pDOS Anion Bandstruktur

    E

    pDOS Kation

    EE E

    E

    Bandstruktur

    EF

    EFEFEF

    EF

    EF

    EF

    kovalenter Bdg.ausgdehnter

    1/Richtung 1/Richtungohne ausgdehnte

    kovalenter Bdg.

    metallisch

  • Legierungen:

    Beispiel

    Zinn

    Einleitung