Atomic transport in intermetallics. Defect concentration and chemical diffusion in Ni-Al-alloys

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In geordneten intermetallischen Systemen sind die mechanischen Eigenschaften, wie z.B. das Kriechen, eng mit der Diffusion, d.h. der Anzahl und der Beweglichkeit von Punktfehlern verbunden. Dazu liegen derzeit nur wenige Informationen vor, die auch nicht quantitativ sind. Mit hoher Genauigkeit sollen daher absolute Defektkonzentrationen in Abhängigkeit von der Temperatur und der Zusammensetzung der jeweiligen NiAl-,FeAl- bzw. NiFeAl-Proben mit einem Differentialdilatometer höchster Präzision und Auflösung, das in der Arbeitsgruppe entwickelt wurde, bestimmt werden. Zusätzliche Dichteuntersuchungen können dazu dienen, die Zahl der strukturellen Punktfehler zu bestimmen. Experimente zur chemischen Diffusion sollen dazu beitragen, den Diffusionsmechanismus aufzuklären, da dieser noch weitgehend unverstanden ist. Hierbei kommt der Verbindung mit den Messungen der Tracerdiffusion anderer Partner des Verbundes eine große Bedeutung zu. Mit Hilfe des Kirkendall-Effekts soll zusätzlich im Rahmen der Darken-Näherung versucht werden, Informationen über den sonst nur schwer bestimmbaren Al-Diffusionskoeffizienten zu erhalten. Auch die Thermodynamik spielt als Triebkraft der Diffusion über den thermodynamischen Faktor eine große Rolle, die auch aus Messungen der thermodynamischen Aktivität von der Gruppe Hilpert dieses Vorhabens erhalten werden kann. Die Bestimmung von Interdiffusionskoeffizienten und des Kirkendalleffektes wird erst durch präzise Werte des Molvolumens und der partiellen Molvolumina als Funktion des Legierungsgehaltes und der Temperatur ermöglicht, die im Bereich höherer Temperaturen fehlen und bei der Differentialdilatometrie zusätzlich anfallen, da sich das Molvolumen beim A2-B2-Übergang stark ändert. Die Aufgaben dieses Teilprojekts sind dabei, wie erwähnt, im engen Zusammenhang mit den Zielen der Projektpartner zu verstehen.