Innerer Aufbau von Metallen

Obwohl Metalle mit dem bloßen Auge als einheitliches Material ohne Strukturierung erscheinen, besitzen sie einen komplexen inneren Aufbau. An einer frischen Schnittfläche oder nach Anätzen der Oberfläche kann man unter dem Mikroskop den Feinbau erkennen. Bei dieser Vergrößerung stellt sich das Metall als große Menge regelmäßig geformter Kristalle, auch Körner genannt, dar. Dabei bilden die Metallatome unterschiedliche Anordnungen, die sogenannten Kristallgitter bilden, die charakteristisch für das jeweilige Metall sind. So bildet Eisen bis zu einer Temperatur von ca. 900 Grad ebenso wie Chrom, Vanadium und Wolfram ein kubisch-raumzentriertes Kristallgitter aus, während Eisen oberhalb dieser Temperatur ein kubisch-flächenzentriertes Kristallgitter aufweist, ebenso wie Nickel, Kupfer und Aluminium. Titan, Magnesium und Zink bilden ein hexagonales Kristallgitter. Aus dem inneren Aufbau ergeben sich viele der vorteilhaften Eigenschaften von Metallen, so zum Beispiel die gute Stromleitfähigkeit: Im festen Zustand lagern sich die Metallatome eng aneinander, wobei die äußersten Elektronen nicht mehr auf ihren Schalen der zugehörigen Atome angeordnet sind, sondern als Elektronenwolke den Kristallverbund durchdringen. Dadurch, entsteht eine starke Bindung der einzelnen Atome im Verbund und die gute Leitfähigkeit, da diese freien Elektronen sehr leicht beweglich sind.