Kohäsion

Kohäsion (lat., »Zusammenhang«), die molekulare Anziehungskraft zwischen den benachbarten Teilchen eines festen Körpers, die, wenn man die Teilchen durch eine äußere Kraft voneinander zu entfernen sucht, die Trennung derselben zu verhindern strebt. Die Festigkeit (s. d.), d. h. der Widerstand, den ein Körper gegen das Zerreißen, Zerbrechen, Zerdrehen etc. leistet, ist demnach eine Äußerung der K.; ebenso die Härte (s. d.), d. h. der Widerstand, den ein Körper dem Ritzen seiner Oberfläche entgegensetzt. Je nach der Art, wie die Trennung der Teilchen erfolgt, wird das Verhalten der Körper hinsichtlich ihrer K. verschieden bezeichnet; wird der Zusammenhang nicht sogleich völlig gelöst, sondern geht dem Zerreißen eine beträchtliche und bleibende Gestaltsänderung vorher, so heißt der Körper geschmeidig; die Geschmeidigkeit selbst wird wieder je nach der besondern Art der Einwirkung Dehnbarkeit oder Streckbarkeit, Hämmerbarkeit, Schweißbarkeit, Knetbarkeit, Biegsamkeit, Zähigkeit genannt. Die kleinste Schubkraft, die imstande ist, eine bleibende (plastische) Deformation hervorzubringen, heißt Elastizitätsgrenze, diejenige, bei der Zerreißen eintritt, Plastizitätsgrenze. Die Geschmeidigkeit bestimmt sich also durch die Differenz zwischen beiden Grenzen. Ist dieselbe = 0, d. h. erfolgt die Trennung plötzlich und ohne vorangegangene merkliche Formänderung, so heißt der Körper spröde. Harte Körper sind in der Regel spröde, weiche dagegen geschmeidig. Doch zeigen sich Ausnahmen. Das diamantharte Tantal läßt sich zu haarfeinen Drähten ziehen, der wachsweiche Marineleim zersplittert unter Hammerschlägen wie Glas. Auch spröde Körper lassen sich plastisch deformieren, wenn man sie während der Deformation gleichzeitig einem allseitigen Druck aussetzt von solcher Größe, daß an keinem Punkte Zugspannungen auftreten können, welche die K. übertreffen. Die Teile geschmeidiger Körper lassen sich durch bloßes Zusammenpressen wieder zu einem Ganzen vereinigen; so werden z. B. Platingeräte durch Zusammenpressen des Platinschwammes hergestellt und zwei glühende Eisenstücke durch Zusammenschweißen miteinander zu Einem Stück vereinigt. Bei spröden Körpern gelingt dies nicht immer, doch ist der Grund nicht die Sprödigkeit, sondern die Bildung absorbierter Dampf- oder Gasschichten (Glas, Kohle). Durch geringe Beimengungen einer andern Substanz sowie durch Temperaturwechsel oder auch durch die Deformation selbst werden zuweilen, wahrscheinlich wegen der Bildung andrer Modifikationen, diese Eigenschaften beträchtlich geändert. Am bekanntesten ist in dieser Beziehung das Eisen, das durch eine geringe Vermehrung seines Kohlenstoffgehalts zu Stahl wird. Kupfer gewinnt durch Zusatz von etwas Zinn an Härte. Der erhitzte Stahl wird durch rasches Abkühlen gehärtet, die Kupferzinnlegierung dagegen wird durch dasselbe Verfahren weniger hart. Beim Abkühlen eines erhitzten Stahlstückes wird zuerst die Oberfläche kalt und zieht sich zusammen, während das Innere noch heiß und ausgedehnt bleibt; erkaltet nachher auch der Kern, so findet er in der wie ein Gewölbe widerstehenden Hülle ein Hindernis gegen die natürliche Zusammenziehung. So geraten die äußern Teilchen in einen Zustand gewaltsamer Pressung, die innern aber in einen Zustand gewaltsamer Spannung, der sich als Sprödigkeit offenbart. Dasselbe gilt von rasch abgekühltem Glas (vgl. Bologneser Flasche, Glastränen). Die flüssigen Körper besitzen keineswegs, wie man früher angenommen hat, nur geringe K., dieselbe läßt sich aber schwer experimentell bestimmen. Nach Frankenheim kann Wasser mindestens einen Zug von 150 kg auf 1 qcm aushalten, aus den Erscheinungen der Kapillarität kann man auf eine K. von mehreren tausend Kilogrammen auf 1 qcm schließen. Die luftförmigen Körper haben keine K.