什么是固溶体和金属化合物它们的特性怎样

重阳节风俗2023-04-29  14

以某一种元素的原子空间点阵为基础(溶剂),另外的元素原子(溶质)以间隙方式或者置换代位方式分散在溶剂原子的空间点阵之中所形成的聚集体称为固溶体;固溶体也分为间隙式固溶体和置换式固溶体。两种以上的金属原子,或者金属与非金属原子之间通过相互作用形成一种新的且不同于任何组员原子的晶体结构的空间点阵(新的晶体结构聚集状态)并具有金属特性的物质称为金属化合物。金属化合物分为“正常价化合物”,“电子化合物”,“间隙相”,“间隙化合物”等。固溶体的力学性能高于纯金属,这是由于溶质的“固溶强化效应”所致。金属化合物的硬度和熔点随化学键能的增加而增加。所以,化合物通常是硬度高,熔点高,脆性大。

①原子或离子尺寸的影响:{当δr=(r1-r2/r1)<15%时,溶质与溶剂之间可以形成连续固溶体。这是形成连续固溶体的必要条件,而不是充分必要条件。当δr=15%~30%时,溶质与溶剂之间只能形成有限型固溶体;当δr>30%时,溶质与溶剂之间很难形成固溶体或不能形成固溶体,而容易形成中间相或化合物。因此,δr愈大,则溶解度愈小。}

②晶体结构类型的影响:(若溶质与溶剂晶体结构类型相同,这也是形成连续固溶体的必要条件,而不是充分必要条件。只有两种结构相同和δr<15%时才是形成连续固溶体的充分必要条件。)

③离子类型和键性:(离子类型是指离子外层的离子构型,相互置换的离子类型相同,容易形成固溶体。化学性质相近,即取代前后离子周围离子间键性相近,容易形成固溶体。电负性差值小形成固溶体,电负性差值大形成化合物。)

④电价因素:(形成固溶体时,离子间可以等价置换也可以不等价置换。为了保持电中性,不等价置换不易形成连续固溶体。电价相同形成连续固溶体。)

⑤场强因素

1、固溶体是指溶质原子溶入溶剂晶格中而仍保持溶剂类型的合金相。通常以一种化学物质为基体溶有其他物质的原子或分子所组成的晶体,在合金和硅酸盐系统中较多见,在多原子物质中亦存在。

2、当溶剂的晶体结构添加溶质后可以稳定存在且保持均相,则该种混合物可以被视作溶液。

3、一些混合物可以在很多种浓度情况下形成固溶体,而有一些混合物根本不能形成固溶体。两种物质混合而形成固溶体的倾向是一个复杂的事情,涉及化学、晶体学及量子物理学。

所谓固溶体是指溶质原子溶入金属溶剂的晶格中所组成的合金相。两组元在液态下互溶,固态也相互溶解,且形成均匀一致的物质。形成固溶体时,含量大者为溶剂,含量少者为溶质;溶剂的晶格即为固溶体的晶格。 一般,固溶体的硬度、屈服强度和抗拉强度等总是比组成它的纯金属的平均值高,随着溶质原子浓度的增加,硬度和强度也随之提高。溶质原子与溶剂原子的尺寸差别越大,所引起的晶格畸变也越大,强化效果也越好。由于间隙原子造成的晶格畸变比置换原子的大,所以其强化效果也较好。在塑性、韧性方面,如伸长率、断面收缩率和冲击功等,固溶体要比组成它的两个纯金属的平均值低,但比一般化合物要高的多。因此,综合看,固溶体比纯金属和化合物具有较为优越的综合机械性能,因此各种金属总是以固溶体为其基体相。

在物理性能方面,随着溶质原子浓度的增加,固溶体的电阻率升高,电阻温度系数下降。因此在工业上应用的精密电阻和电热材料等,都广泛应用固溶体合金。

所谓固溶体是指溶质原子溶入金属溶剂的晶格中所组成的合金相。两组元在液态下互溶,固态也相互溶解,且形成均匀一致的物质。形成固溶体时,含量大者为溶剂,含量少者为溶质;溶剂的晶格即为固溶体的晶格。

合金就是一种固溶体

还有,原来人们一直以来所以为的所谓"Mg3B2"就是Mg在MgB2中的固溶体

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