Kann man bei Legierungen die Leitfähigkeit in etwa an den Bestandteilen abschätzen?

[Rauris (Gast)]

Hallo! Kann man bei Metall-Legierungen (z.B. Lötzinn) die Leitfähigkeit 
in etwa an den Massenanteilen der eingesetzten Metalle abschätzen? Also 
beispielsweise Metall X hat Leitfähigkeit 1, Metall Y hat Leitfähigkeit 
2, bei 50:50 Massenanteil hat die Legierung ca. Leitfähigkeit 1,5? Oder 
gibt es auch deutliche Ausreißer von dieser Logik?

[Schlumpf (Gast)]

Ich denke, das kann man so nicht sagen.
Die Eigenschaften einer Legierung verhalten sich nicht "linear" zu den 
Massenverhältnissen. (siehe z.B. Schmelzpunkt Eutektikum).
Denke, das wird dann bei der Leitfähigkeit nicht anders sein.

z.B: Messing:
CuZn37 : 15,5 * 10^6 S/m
Cu     : 58,0 * 10^6 S/m
Zn     : 16,7 * 10^6 S/m

[Quelle: Wikipedia]

[Possetitjel (Gast)]

Rauris schrieb:

> Hallo! Kann man bei Metall-Legierungen (z.B. Lötzinn) die
> Leitfähigkeit in etwa an den Massenanteilen der eingesetzten
> Metalle abschätzen?

Nein.
Zumindest nicht so:

> Also beispielsweise Metall X hat Leitfähigkeit 1, Metall Y
> hat Leitfähigkeit 2, bei 50:50 Massenanteil hat die Legierung
> ca. Leitfähigkeit 1,5?

Ist falsch, hat sie nicht.

> Oder gibt es auch deutliche Ausreißer von dieser Logik?

Die "Logik" stimmt nicht.

In vielen Fällen gilt: Die Leitfähigkeit einer Legierung liegt
häufig noch unter der Leitfähigkeit des schlechteren Leiters.

[Udo S. (urschmitt)]

Ich weiss nur, daß die Leitfähigkeit von unreinem Cu deutlich schlechter 
ist.
Aus dem Grund muss Kupfer für elektrische Anwendungen ziemlich rein 
sein.
Insofern kann man davon ausgehen, daß die Leitfähigkeit und die 
Massenanteile kein linearen Zusammenhang haben.

[Amateur (Gast)]

Gerade Lötzinn ist ein schönes Beispiel dafür, dass Deine Annahme falsch 
ist. Sowohl Blei als auch Zinn haben einen höheren Schmalzpunkt wie ihr 
Gemisch.

[Schlumpf (Gast)]

Amateur schrieb:
> Gerade Lötzinn ist ein schönes Beispiel dafür, dass Deine Annahme falsch
> ist. Sowohl Blei als auch Zinn haben einen höheren Schmalzpunkt wie ihr
> Gemisch.

Er fragte aber nicht nach dem Schmelzpunkt sondern nach der 
Leitfähigkeit ;-)

[Rauris (Gast)]

Schlumpf schrieb:
> Er fragte aber nicht nach dem Schmelzpunkt sondern nach der
> Leitfähigkeit ;-)

Außerdem dachte er sich schon, daß die Leitfähigkeit der Legierung nicht 
berechenbar ist...;-)

Danke allen für die Bestätigung!

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Der Zusammenhang zwischen den Anteilen der Einzelelemente und der
Leitfähigkeit ist dann näherungsweise linear, wenn sich in der Legierung
keine Mischkristalle bilden.

Hier ist ein älterer, aber trotzdem interessanter Artikel zu dem Thema:

  http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF01494794

[Udo S. (urschmitt)]

Yalu, hast du eine Flatrate zu den Springer Artikeln?
Von mir wollen sie erst die Peanuts von 35 Euro :-(

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Udo Schmitt schrieb:
> Yalu, hast du eine Flatrate zu den Springer Artikeln?

Scheint so, dass mein Arbeitgeber so etwas hat. Mich hat es selbst etwas
gewundert, dass ich den Artikel so einfach herunterladen konnte.
Normalerweise bekomme ich bei Springerlink auch immer erst die Euros
angezeigt. Ich dachte nur, dass dieser Artikel vielleicht auf Grund
seines Alters (über 100 Jahre) gratis sei.

Naja, dann bitte ich diesen nicht allzu nützlichen Beitrag zu
entschuldigen.

[Udo S. (urschmitt)]

Yalu X. schrieb:
> Der Zusammenhang zwischen den Anteilen der Einzelelemente und der
> Leitfähigkeit ist dann näherungsweise linear, wenn sich in der Legierung
> keine Mischkristalle bilden.

Kein Problem, dein Beitrag hatte durchaus ein wichtiges Stichwort mit 
dem man weitersuchen kann.

[Ulrich H. (lurchi)]

Da sich Blei und Zinn im festen Zustand nicht gut mischen, hat man im 
mittleren Bereich tatsächlich den Fall der Mischung von 2 Phasen, und 
damit über einen gewissen Bereich einen einfachen "linearen" 
Zusammenhang. Das gibt aber nicht bis zu den reinen Metallen, sondern 
halt bis zu den Löslichkeiten von einigen Prozenten Blei im Zinn und 
umgekehrt.

So einfach ist die Leitfähigkeit nicht berechenbar. Je nach Legierung 
hat man verschiedene Phasen / Kristallstrukturen und auch schon die 
Unordnung durch die Mischung reduziert die Leitfähigkeit.

[Joachim B. (jar)]

Yalu X. schrieb:
> Naja, dann bitte ich diesen nicht allzu nützlichen Beitrag zu
> entschuldigen.

war doch nützlich, ich konnte den lesen