Mehrphasenige

Mehrphasenige ist ein Fachbegriff, der in der deutschen Wissenschaftssprache verwendet wird für Systeme, Materialien oder Prozesse, die aus mehreren voneinander unterscheidbaren Phasen bestehen. Phasen unterscheiden sich in chemischer Zusammensetzung, Kristallstruktur, thermodynamischen Eigenschaften oder dem Aggregatzustand. Mehrphasenige Strukturen weisen oft Grenzflächen zwischen den Phasen auf, an denen sich physikalische Eigenschaften wie Festigkeit, Härte, Dichte oder Leitfähigkeit lokal unterscheiden. Der Begriff findet Anwendung in der Materialwissenschaft, der Verfahrenstechnik, der Geologie und verwandten Disziplinen.

Beispiele finden sich in mehrphasenigen Materialien wie Verbundwerkstoffen, Beton oder Mehrphasenkeramiken. In Verbundwerkstoffen kann eine Matrixphase mit Einsätzen aus einer anderen Phase die Gesamtleistung, etwa Festigkeit, Zähigkeit oder Temperaturbeständigkeit, gezielt beeinflussen. Beton bildet eine typische mehrphasige Mikrostruktur aus Zementpaste und Zuschlagstoffen. In der Metallurgie beschreiben ferrit- und zementitreiche Mikrostrukturen häufig mehrphasenige Anordnungen. In der Geologie treten magmatische oder sedimentäre Systeme auf, in denen Kristalle, Schmelze und andere Phasen gleichzeitig existieren.

Bei mehrphasenigen Strömungen in der Verfahrenstechnik handelt es sich um Gas-Gas-, Gas-Flüssig- oder Gas-Flüssig-Solid-Systeme, in denen Phasenanteile, Grenzflächenkräfte und Tröpfchenbildung zentrale Rollen spielen. Die Charakterisierung erfolgt durch Mikroskopie, Bildgebung, Röntgenbeugung, Spektroskopie und chemische Analytik; Simulationen verwenden oft mehrphasige Modelle, die Phasenverteilung und Grenzflächenwechselwirkungen berücksichtigen.

Die korrekte Anwendung des Begriffs erfordert die Unterscheidung zu homogenen Systemen. Der Fokus liegt auf Phasenverteilung, Grenzflächenverhalten und dem Wechselspiel der Phasen, um Eigenschaften zu prognostizieren, Prozesse abzubilden oder Materialien zu optimieren.