Kristallgemischlegierung

Sind die Bedingungen für die Bildung eines lückenlosen Mischkristalls nicht erfüllt, so können die Legierungsatome B unter Umständen weder reguläre Gitterplätze noch Zwischengitterplätze einnehmen. Dies ist dann der Fall, wenn das Legierungselement B im Vergleich zum Basisstoff A einen anderen Gittertyp oder stark unterschiedliche chemische Eigenschaften besitzt.

Kristallgemisch-Legierung, vollkommene Unlöslichkeit

Abbildung: Schematischer Aufbau der Komponenten eines Kristallgemischs

Die Atome werden dann beim Erstarren praktisch aus dem jeweils anderen Gitter verdrängt und sind gezwungen eigene (reine) Kristalle zu bilden. Jede Atomart bildet dann seine eigene Kristallstruktur, sodass im Wirtsgitter keine Legierungselementatome und im Legierungselementgitter keine Basisatome zu finden sind (vollkommene Unlöslichkeit der Komponenten im festen Zustand). Der Gefügeaufbau besteht aus einem Gemisch aus gänzlich unterschiedlichen Kristallen, was diesem Legierungstyp den Namen Kristallgemischlegierung verleiht.

Kristallgemisch-Legierung, Aufbau, Komponenten, Gitter, Komponente

Abbildung: Schematische Darstellung des Aufbaus eines Kristallgemischs

Die Komponenten einer Kristallgemischlegierung verhalten sich im übertragenen Sinne letztlich also so wie ein Gemisch aus Wasser und Öl, deren Komponenten sich ebenfalls nicht mischen lassen - weder die Wasserteilchen in Öl, noch die Ölteilchen in Wasser.

Beachte, dass nur weil sich die Komponenten einer Kristallgemischlegierung nicht mischen lassen, dies nicht bedeutet, dass die Legierung weniger stabil als eine Mischkristalllegierung ist! Auch zwischen den Reinkristallen einer Kristallgemischlegierung wirken sehr hohe interatomare Kräfte, die den Zusammenhalt sichern. 

In der Realität wird man eine reine Kristallgemischlegierung grundsätzlich nicht finden, da sich die Komponenten immer bis zu einem gewissen Grad mischen lassen und sei die Löslichkeit noch so gering. Bei dem Legierungssystem Bismut-Cadmium ist die Löslichkeit bspw. so gering, dass näherungsweise von einer vollkommenen Unlöslichkeit der Komponenten ausgegangen werden kann.