Interstiaaleista

Interstiaaleista (interstitial defects) ovat kiteen sisäisiä aukkoja, joihin pienemmät atomit voivat asettua isäntäkideverkon väliin. Ne eroavat substitutional-defekteista, joissa vieras atomi korvaa isäntäatomin. Interstiaaleina yleisimmin esiintyvät atmit ovat pienikokoisia, kuten hiili, rikki, vety, typpi, happi ja boori tietyissä metalliseoksissa.

Kiteisessä rakenteessa on usein erityisiä interstitiaalisia paikkoja, kuten oktahdraalisia (octahedral) ja tetraedraalisia (tetrahedral) tiloja, joita pienet atomit voivat täyttää erityisesti FCC- ja HCP-rakenteissa. BCC-kiteissä on myös vastaavia tiloja, joiden koko vaikuttaa siihen, miten hyvin interstitiaaliset atomit mahtuvat.

Interstiaaleilla atomien aiheuttama kideparin etäisyyksien muutos johtaa latticein vääristymiin. Tämä vääristymä voi vahvistaa metallia (interstitiaalinen solukonsolidointi) ja lisätä kovuutta sekä lujuutta, mutta usein vähentää muokattavuutta eli sitkeyttä. Lisäksi interstitiaaliset atomit vaikuttavat diffuusioon: pienet atomit liikkuvat helposti siten, että interstiaalisessa diffuusiosta on yleisesti ottaen nopeampaa kuin substitutionaalisessa.

Sähkö-, lämpö- ja prosessointiteknologioissa interstiaaleja käytetään esimerkiksi hiilen ja typen syöttämisessä teräksiin (carburizing, nitriding) sekä vetykäsittelyssä. Yleisiä huolia ovat esimerkiksi vetyhajoitus ja siihen liittyvä haurastuminen. Interstiaalisia määritelmiä ja käytäntöjä tarkastellaan materiaali- ja konetekniikan sekä kiinteäfaasien fysiikan yhteydessä.