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Whiskers

 
     
  nadelförmige Kristalle mit Dicken typisch bis 0,1 mm und Längen von einigen Zentimetern. Die Längsachse ist nicht unbedingt eine kristallographische Achse, enthält aber oft eine Schraubenversetzung (Versetzungen). Die Nadelflächen sind niederenergetische Flächen, die sehr langsam wachsen und über Oberflächendiffusion das Wachstum der Spitze unterstützen. Sie wachsen bei geringen Übersättigungen, die noch keine Flächenkeimbildung (Flächenkeim) der Seitenflächen zulassen.


Whiskers bilden sich u.a. auch in Hohlräumen und Drusen und weisen aussergewöhnliche mechanische Eigenschaften auf. Andere faserförmige Kristalle, wie z.B. Asbeste, bei denen die faserförmige Ausbildung durch die Struktur bedingt wird, oder durch trachtbeeinflussende Faktoren gebildete nadelförmige oder dendritische Kristalle zählen somit nicht zu den Whiskers. Bei echten Whiskers werden für die Zugfestigkeit Werte erreicht, die jene von massiven, normalen Kristallen weit übertreffen. Es sind bereits dünne Whiskers hergestellt worden, deren mechanische Festigkeit den durch die interatomaren Bindungskräfte im Kristall gegebenen theoretischen Werten nahekommt. Allerdings geschieht es häufig, dass Kristalle, die während ihrer ersten Wachstumsperiode ein Whiskerstadium durchlaufen, sich später zu stärkeren Fäden verdicken, wobei die besonderen mechanischen Eigenschaften verlorengehen.


Aufgrund zahlreicher Beschwerden über das Auftreten von Kurzschlüssen in Kondensatoren und Überseekabeln wurde im Jahre 1948 nach längerem Suchen erkannt, dass in den schadhaften Bauteilen winzige Metallfäden die isolierende Luftspalte überbrückt hatten. Diese Fäden waren an den Stellen besonders gut gewachsen, wo Cadmium, Kupfer, Silber, Zink oder Zinn sehr dünn auf Stahlblech aufgetragen worden waren. Die ersten Whiskers, die in einer Telephonanlage entdeckt wurden, hatten ein Jahr nach der Inbetriebnahme eines Frequenzfilters zu dessen Funktionsunfähigkeit geführt. Zinn-Whiskers hatten hierzu von ihrem Träger aus einen Zwischenraum von 4,7 mm überbrückt. Bei näherer Untersuchung stellte sich heraus, dass diese Whiskers von einigen Millimetern Länge, aber nur 25-50 μm Durchmesser gegenüber den Einkristallen mit einem grösseren Durchmesser ungewöhnlich hohe Festigkeit und Elastizität besitzen.
 
 

 

 

 
 
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