2. Aufbau fester Phasen

Im zweiten Kapitel befassen wir uns mit dem Aufbau fester Phasen. Dabei beginnen wir bei Atomen und den chemischen Bindungen zwischen Atomen, die eng mit ihrer Elektronenstruktur zusammenhängen. Wir lernen die Ionenbindung, die metallische Bindung und die kovalente Bindung kennen. Desweiteren besprechen wir den regelmäßigen Aufbau von Kristallen, der das Bauprinzip dichteste Packung widerspiegelt. Wir werfen einen ersten Blick auf wichtige Gitterfehler (Leerstellen, Versetzungen und innere Grenzflächen), die die kristalline Ordnung stören und die wichtige Werkstoffeigenschaften stark prägen. Wir stellen den Kristallen die Gläser gegenüber, die wohl eine Nahordnung jedoch keine Fernordnung aufweisen und deshalb auch, imGegensatz zu den Kristallen, keinen festen Schmelzpunkt aufweisen. Im Vergleich zu den Kristallen weisen Gläser eine geringere Ordnung oder eine höhere Entropie auf. Auch die verknäuelten Ketten makromolekularer, polymerer Werkstoffe zählen wir zu den glasartigen (oder amorphen) festen Phasen. Abschließend kommen wir noch auf die Quasikristalle zu sprechen, die eine besondere Struktur mit fünfzähliger Symmetrie aufweisen.