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Der EinfluB von Versetzungen in Kristallen auf deren Auflosung ist seit langem Thema vieler theoretischer und experimenteller Untersuchungen. Die Bedeutung dieses Problems reicht von techni schen Fragen wie Korrosion, Katalyse und Schichtwachstum in der Galvano- und Aufdampftechnik bis zu dem wissenschaftlichen Aspekt, die Eigenschaften und Wirkungen der Versetzungen auch in dieser Hinsicht grundsatzlich kennenzulernen. Ebenso ist eine bessere Kenntnis auf diesem Gebiet fUr das haufig angewandte, empirisch entwickelte Verfahren der Versetzungsatzung wichtig, und zwar im Zusammenhang mit der Beurteilung der Zuverlassigkeit und Anwend barkeit dieser Methode sowie ihrer systematischen Ausweitung auf weitere Materialien. Experimentelle und theoretische Untersuchungen zu diesem Thema wurden bislang Uberwiegend an hand der Bildung sichtbarer Atzgru ben durchgefUhrti Verfahren zu deren Erzeugung sind fUr viele Me talle und Nichtmetalle bekannt [1 - 5] . Die Moglichkeit der Bildung sichtbarer Atzgruben an den Endpunk ten von Versetzungslinien beweist eindeutig, daB ein ortlich be grenzter EinfluB der Versetzungen auf den Kristallabbau auftre ten kann. Der Mechanismus dieses Vorganges kann bei Schraubenver setzungen 1) qualitativ auf das Frank'sche Spiralmodell [6] zu rUckgefUhrt werdeni quantitative Ansatze dazu wurden von Burton, Cabrera und Frank [7], Cabrera und Levine [8] sowie von Nenow [9] entwickelt. Derartige Spiralen konnten mehrfach nachgewiesen werden (siehe z. B. [10]). Fraglich ist jedoch, ob dieser Mecha nismus - vor allem bei Metallen - zu sichtbaren Atzgruben fUhren kann [ 11].
Inhalt
I. Einleitung.- II. Modelle und darausfolgende Meßgrößen und Parameter.- 1. Das CS-Modell.- 2. Das SL-Modell.- 3. Meßgrößen und Parameter.- III. Experimentelle Durchführung.- 1. Allgemeines.- 2. Proben.- 3. Wahl des Auflöseverfahrens.- 4. Elektrolyse-Zelle und -Schaltung.- 5. Sulfat-Elektrolyse.- a) Elektrolyt, Bezugspotential und Überspannung.- b) Überspannungsanteile.- c) Messungen.- 6. Halogenid-Elektrolyse.- a) Elektrolyt, Bezugspotential und Überspannung.- b) Überspannungsanteile.- c) Messungen.- IV. Ergebnisse.- 1. Sulfat-Elektrolyse.- a) Überspannungsanteile und stationäre Stromdichte-Potentialkurven.- b) Zeitlicher Verlauf des Auflösungsstromes und Ätzfiguren.- 2. Halogenid-Elektrolyse.- a) Überspannungsanteile und stationäre Stromdichte-Potentialkurven.- b) Zeitlicher Verlauf des Auflösungsstromes und Ätzfiguren.- c) Ausbreitung von Ätzgruben.- d) Anfangs- und stationäre Stromdichte aus den i (t)-Kurven.- V. Diskussion.- 1. Sulfat-Elektrolyse.- a) Stromdichte-Potentialkurven.- b) Zeitlicher Verlauf der Auflösung und Ätzfiguren.- c) Bevorzugte Auflösung an den Enden von Versetzungslinien.- 2. Halogenid-Elektrolyse.- a) Stromdichte-Potential-Kurven.- b) Zeitlicher Verlauf der Auflösung, Ausbreitung der Ätzgruben.- c) Zweidimensionale Keimbildung.- d) Die Auflösung von hochindizierten Flächen und Polykristallen.- VI. Zusammenfassung.- VII. Anhang.- 1. Bestimmung der ohmschen Überspannung.- 2. Umschaltversuche bei der Sulfat-Elektrolyse.- 3. Konzentrationsüberspannung ?k in Abhängigkeit von der Elektrolyt-Umwälzrate und Transitionszeit der Ionen im Elektrolyten.- 4. Gleichgewichtseinstellung und -überprüfung bei der Halogenid-Elektrolyse.- Anmerkungen.- Abbildungen.