Unterschied zwischen Substitutional- und Interstitiallegierungen

Der Schlüsselunterschied zwischen Substitutional- und Interstitiallegierungen befindet sich, dass die Substitutionelle Legierungen bilden sich, wenn ein Metallatom ein anderes Metallatom mit ähnlicher Größe im Metallgitter ersetzt, während sich interstitielle Legierungen bilden, wenn sich kleine Atome in die Löcher des Metallgitters einfügen.

Eine Legierung ist eine Mischung aus Metallen. Manchmal kann diese Mischung jedoch auch Nichtmetalle enthalten. Die Produktion von Metalllegierungen beinhaltet die Mischung von geschmolzenen Metallen. Dort bestimmt die Größe der Metallatome die Art der gebildeten Legierung; Das heißt, wenn die Metallatome gleich groß sind, dann ist die gebildete Legierung substitutionell. Wenn die Metallatome unterschiedliche Größen haben, ist die resultierende Legierung interstitial.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was sind Ersatzlegierungen
3. Was sind interstitielle Legierungen?
4. Seite an Seitenvergleich - Substitutional gegenüber interstitiellen Legierungen in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung

Was sind Ersatzlegierungen?

Substitutionelle Legierungen sind Metalllegierungen, die sich aus Atomaustauschmechanismen bilden. Hier ersetzen die Metallatome eines anderen Metalls (das andere Metall gemischt, um die Legierung zu bilden) die Metallatome eines Metallgitters.

Abbildung 01: eine Ersatzlegierung

Diese Substitution tritt nur auf, wenn die Metallatome ähnliche Größen haben. Einige häufige Substitutionaliers sind Messing, Bronze usw.  Dort ersetzen Kupferatome des Metallgitters entweder mit Zinn- oder Zinkmetallatomen.

Was sind interstitielle Legierungen??

Interstitielle Legierungen sind Metalllegierungen, die sich aus interstitieller Mechanismus bilden. Darüber hinaus beinhaltet dieser Mechanismus die Einführung kleiner Atome in die Löcher von Metallgitter. Ein Metallgitter enthält große Metallatome in einer Netzwerkstruktur. Es gibt auch delokalisierte Elektronen, die die Metallatome umgeben. Wenn sich ein geschmolzenes Metall mit einem anderen Metall mit kleinen Atomen mischt, bildet sich eine interstitielle Legierung. Diese kleinen Atome sollten jedoch klein genug sein, um in die Löcher des Gitters einzulegen.

Abbildung 02: eine interstitielle Legierung

Einige Beispiele für kleine Atome, die in ein Metallgitter einfügen können, umfassen Wasserstoff, Kohlenstoff, Bor und Stickstoff. Ein häufiges Beispiel für eine interstitielle Legierung ist Stahl. Stahl enthält Eisen, Kohlenstoff und einige andere Elemente. Bei der Bildung einer interstitiellen Legierung treten keine Substitutionen auf, da die gemischten Atome nicht groß genug sind, um ein Metallatom zu ersetzen.

Was ist der Unterschied zwischen Substitutional- und Interstitiallegierungen?

Zusammenfassung -Substitutional gegen interstitielle Legierungen

Legierungen sind Gemische von Metallen und anderen Nichtmetallen. Diese Legierungen haben die Eigenschaften verbessert als einzelne Metalle. Es gibt zwei Arten von Legierungen, nämlich Ersatzlegierungen und interstitielle Legierungen. Der Unterschied zwischen Substitutional- und Interstitiallegierungen besteht darin, dass sich Substitutionelle Legierungen bilden, wenn ein Metallatom ein anderes Metallatom mit ähnlicher Größe im Metallgitter ersetzt, während sich interstitielle Legierungen bilden, wenn sich kleine Metallatome in die Löcher des Metallgitters einfügen.

Referenz:

1. Libretexten. “6.7a: Substitutionelle Legierungen.”Chemistry Libretexten, Libretexten, 12. Dezember. 2016. Hier verfügbar 
2. Libretexten. “6.7b: Interstitielle Legierungen.”Chemistry Libretexten, Libretexte, 21. Juli 2016. Hier verfügbar  

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1.'Legierter Substitutional' von John Aspless - eigene Arbeit, (öffentlich zugänglich) über Commons Wikimedia 
2.'Legierter interstitial' von John Aspless - eigene Arbeit, (öffentlich zugänglich) über Commons Wikimedia