Techniklexikon

Ausscheidung

eine Phasenumwandlung in einem mehrkomponentigen festen Körper mit begrenzter Mischbarkeit, bei der sich in einem übersättigten Mischkristall durch Entmischung eine neue Phase bildet. Während der Ausscheidung entstehen in der homogenen Phase des Mischkristalls lokale Bereiche mit erhöhter Konzentration eines gelösten Stoffes, so dass die Konzentration im übrigen Mischkristall auf einen Wert unterhalb der Löslichkeitsgrenze verringert wird. Bei der kohärenten Ausscheidung erfolgt die Ausscheidung nur durch lokale Änderung der Konzentration ohne Änderung der Gitterstruktur. Bei der inkohärentcn Ausscheidung tritt im ausgeschiedenen Bereich eine neue Gitterstruktur auf.

Die Ausscheidung beginnt an Keimen, die sich im Gitter spontan oder an Inhomogenitäten, z.B. Korngrenzen, bilden können. Der Prozess ist mit einer Diffusion verbunden, die durch eine beim Abschrecken eingefrorene Ubersättigung an Leerstellen beschleunigt werden kann. Die Kinetik der isothermen Ausscheidung wird im allgemeinen durch c = 1 - exp( - t/t)ⁿ beschrieben, wobei c das Verhältnis der Anzahl noch in Lösung befindlicher Atome zur Anzahl der Atome bei Beginn der Ausscheidung bedeutet, t ist eine Konstante, n eine Konstante zwischen 1 und 2,5, und t ist die Zeit. Eine besondere Form der kohärenten Ausscheidungen sind die Guinier-Preston-Zonen, die scheibenförmige Anreicherungen einer Komponente sind.