hmm, Metall Kistalle? Sind das am Ende nicht alles Kugeln mit mehr oder weniger Nahordnung?
Bitte nicht noch eine Kristall-Diskussion
- aber ja, eigentlich stimmt das so.
Bitte verzeiht mir die Offtopic- und auch Kristalldiskussion ( ich trage auch noch etwas zum Thema bei
), aber ich liebe die anorganische Chemie und kann das so nicht stehen lassen
Ja, Metalle bilden tatsächlich Kristallstrukturen aus.
Nein, es sind nicht alles Kugeln mit Nahordnung.
Kupfer kristallisiert in kubisch flächenzentrierten Elementarzellen. Elementarzellen sind, salopp gesagt, die kleinsten "regelmäßigen" Bausteine eines Kristalls.
Stellt es euch wie einen Legoturm aus lauter 4x4 Steinchen vor. Der 4x4 Stein in der Basis sieht genau so aus wie der 4x4 Stein, der 100 Steinchen weiter oben sitzt. Alle 4x4 Steinchen sind gleich groß und sehen gleich aus. Ein 4x4 Steinchen ist eine Elementarzelle. Es herrscht also eine FERNordnung (natürlich auch Nahordnung) im Kristall.
(Quelle:
http://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/mw_for_et/kap_3/illustr/bravais2.gif [16.06.2014])
So sieht ungefähr eine kubisch flächenzentrierte Elementarzelle aus: 8 Kupferatome auf den Ecken und 6 auf den Würfelflächen ( Eigentlich 8 x 1/4 Kupferatome auf den Ecken und 6 x 1/2 Kupferatome auf den Würfelflächen ).
Verzeiht mir bitte
Der ganze Prozess findet übrigens auch bei niedrigen Temperaturen statt - ja sogar bei Zimmertemperatur. Allerdings dauert das entsprechend länger.... Ist aber ein Grund, warum alter Draht einen anders klingenden Pickup erzeugt. Nun kann man den natürlich teuer aus irgendwelchen Restposten kaufen, oder eine Spule einfach einen Tag bei 50 Grad in den Ofen packen
- das ist absolut identisch! Bei der Dauerlagerung gibt es nur das Risiko der spröden Isolierung
Ich habe im Zuge dieser Diskussion ein wenig die Datenbanken unserer Hochschule bemüht. Es wurden schon einige Paper zu den mechanischen und elektrischen Eigenschaften von bei 77 K behandeltem Kupfer publiziert.
Einerseits lässt sich, wenn man Kupfer (Oxygen-free Copper, OFC) bei 77 K, also unter Kühlung mit flüssigem Stickstoff, verformt, eine höhere mechanische Belastbarkeit bei Raumtemperatur erzielen, als wenn man das Kupfer bei Raumtemperatur direkt verformt. Weiterhin lässt sich beobachten, dass, je größer die mechanische Belastung des OFC bei 77 K (oder auch Raumtemperatur ist), desto größer ist die mechanische Belastbarkeit des resultierenden OFC bei Raumtemperatur.
Jetzt der interessante Teil:
Die Verformung hat natürlich auch einen Einfluss auf die Leitfähigkeit des resultierenden OFC. Es lässt sich ein Zusammenhang zwischen der mechanischen Belastung während der Verformung und der Leitfähigkeit des resultierenden OFC feststellen.
Ein bei 77 K und geringer mechanischer Belastung verformtes OFC hat eine Leitfähigkeit von 103% verglichen mit dem IACS (International Annealed Copper Standard). Das bei höchster (im gelesen Artikel) mechanischer Belastung verformte OFC hatte "nur" eine Leitfähigkeit von 96% relativ zum IACS.
Es ließe sich also ggf. ableiten, dass man mit bestimmten, bei 77 K hergestellten Kupferdrähten die Eigenschaften von "altem" Kupferdraht direkt bei Herstellung erhalten könnte. Und das Problem einer spröden Isolierung, da diese ja nachträglich aufgetragen wird, gäbe es auch nicht.
Inwiefern das aber wirtschaftlich ist, ist die ganz andere Frage
EDIT: Meine Quellen für die aufgestellten Behauptungen:
[1] Kalia S., Cryogenic Processing: A Study of Materials at Low Temperatures, J. Low Temp. Phys., 158, 934-945
[2]
Bettinali L.,
Tosti S.,
Pizzuto A.; Mechanical and Electrical Properties of Cryo-worked Cu, J. Low Temp. Phys., 174, 64-75
....ja leider schon... aber das muss man natürlich wissen, wenn man sich einmischt.
