Laves-Phasen

Die Laves-Phasen bilden eine der größten Gruppen der intermetallische Verbindungen definierter Zusammensetzung und haben die hexagonale C14- oder C36-Struktur oder die kubische C15-Struktur abhängig von den sich verbindenden Metallen und der Temperatur. Sie sind benannt nach dem deutschen Mineralogen Fritz Laves. Ihre Ursache haben sie in der optimalen Packung unterschiedlich großer Kugeln (topologisch dichtgepackt).[1] Sie bilden legierungsartige Mischkristalle der Zusammensetzung MeMe'₂ mit Radienverhältnissen um r_(Me) / r_(Me') = 1,225.[2] Zum Beispiel ist das Verhältnis bei KNa₂ 1,25 und bei CaMg₂ 1,23. Die Koordinationszahl für die Me Atome beträgt 16, für die Me' 12. Die mittlere Koordinationszahl von 13 1/3 liegt deutlich höher als in der kubisch oder hexagonal dichtesten Packung.[3] Laves-Phasen sind in der Regel hart und spröde, aber hochwarmfest. Sie sind bei Raumtemperatur nicht plastisch verformbar. Eine charakteristische Eigenschaft ist die nahezu perfekte elektrische Leitfähigkeit entsprechend einer rein metallischen Bindung.

Weitere Beispiele sind: Al₂Fe, Fe₂Mo, Fe₂Ti, Fe₂W, Zn₂Mg, Cu₂Mg, Cr₂Nb, Cr₂Ti, Ni₂Mg

Literatur

G. E. R. Schulze: Metallphysik. Ein Lehrbuch. Akademie-Verlag, Berlin 1967, (2., bearbeitete Auflage. Springer, Wien u. a. 1974).
A. von Keitz, G. Sauthoff und P. Neumann: Laves Phases for High-Temperatures – Structure, Stability and Constitution. In: Z. Metallkunde. Band 89, Nr. 12, 1998, S. 803–810.
Armin Von Keitz, Gerhard Sauthoff: Laves phases for high temperatures—Part II: Stability and mechanical properties. In: Intermetallics. Band 10, Nr. 5, 2002, S. 497–510, doi:10.1016/S0966-9795(02)00025-0.
F. Stein, M. Palm, G. Sauthoff: Structure and stability of Laves phases. Part I. Critical assessment of factors controlling Laves phase stability. In: Intermetallics. Band 12, Nr. 7-9, 2004, S. 713–720, doi:10.1016/j.intermet.2004.02.010.
F. Stein, M. Palm, G. Sauthoff: Structure and stability of Laves phases part II—structure type variations in binary and ternary systems. In: Intermetallics. Band 13, Nr. 10, 2005, S. 1056–1074, doi:10.1016/j.intermet.2004.11.001.

Weblinks

Vorlesung „Chemie der Metalle“ an der Uni Freiburg
The Nature of Laves Phases (Memento vom 11. April 2012 im Internet Archive)

Einzelnachweise

Zhu, J. H.; Liu, C. T.; Pike, L. M.; Liaw, P. K.: A thermodynamic interpretation of the size-ratio limits for Laves phase formation. In: Metallurgical and Materials Transactions A. Band 30, Nr. 5, 1999, S. 1449, doi:10.1007/s11661-999-0292-5.
Otto-Albrecht Neumüller (Hrsg.): Römpps Chemie-Lexikon. Band 3: H–L. 8. neubearbeitete und erweiterte Auflage. Franckh'sche Verlagshandlung, Stuttgart 1983, ISBN 3-440-04513-7, S. 2330.
Oettel, Heinrich, Schumann, Hermann: Metallografie mit einer Einführung in die Keramografie. 15., überarb. und erw. Auflage. Weinheim, ISBN 978-3-527-32257-2, S. 22.

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[1] Zhu, J. H.; Liu, C. T.; Pike, L. M.; Liaw, P. K.: A thermodynamic interpretation of the size-ratio limits for Laves phase formation. In: Metallurgical and Materials Transactions A. Band 30, Nr. 5, 1999, S. 1449, doi:10.1007/s11661-999-0292-5.

[Römpp-2] Otto-Albrecht Neumüller (Hrsg.): Römpps Chemie-Lexikon. Band 3: H–L. 8. neubearbeitete und erweiterte Auflage. Franckh'sche Verlagshandlung, Stuttgart 1983, ISBN 3-440-04513-7, S. 2330.

[3] Oettel, Heinrich, Schumann, Hermann: Metallografie mit einer Einführung in die Keramografie. 15., überarb. und erw. Auflage. Weinheim, ISBN 978-3-527-32257-2, S. 22.