Amorpher Zustand

In der Physik, wie auch der Chemie, ist amorphes Material ein Stoff, bei dem die Atome keine geordneten Strukturen, sondern ein unregelmäßiges Muster ausbilden und lediglich über Nahordnung nicht aber Fernordnung verfügen. Regelmäßig strukturierte Materialien heißen Kristalle.

Der Begriff „amorph“ kommt aus dem Griechischen und bedeutet „ohne Gestalt“.

Bedingung für den amorphen Zustand ist, dass sich die Atome beim Abkühlen einer Schmelze nicht regelmäßig anordnen können, das heißt, die Viskosität muss einen gewissen Wert überschreiten und es darf nicht zur Kristallisation kommen. Technisch können zum Beispiel amorphe Metallbänder durch schnelles Abkühlen hergestellt werden. Eine andere Methode ist die Herstellung aus der Gasphase. Dabei resublimiert verdampftes Material auf meist durch flüssiges Helium oder durch flüssigen Stickstoff gekühlten Substraten.

Glas ist ein typisches amorphes Material. Es ist die amorphe Form von Siliziumdioxid (SiO2). Eine seiner kristallinen Formen heißt Quarz. Erzeugt wird Glas durch Beimengung von Stoffen, sogenannten Glaswandlern, die ein gleichmäßiges Kristallgitter verhindern. Da die Atome eine geringe Packungsdichte aufweisen, haben amorphe Stoffe eine geringere Dichte als kristalline Stoffe. Sie sind außerdem nicht so hart und weniger spröde. Amorphe Metalle werden mit Hilfe der Rascherstarrungstechnik in Form von dünnen Folien industriell hergestellt. Hauptanwendungsgebiet sind hierbei Magnetwerkstoffe, weichmagnetische Legierungen (Fe, Ni, Co) und Lötfolie.

Literatur

  • Werner Schatt, Hartmut Worch: Werkstoffwissenschaft. Weinheim: Wiley-VCH Verlag, 2003, ISBN 3-527-30535-1

Siehe auch

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