机械设计
2.3.1 固溶体
???固溶体是以某一组元为溶剂,在其晶体点阵中溶人其他组元原子(溶质原子)所形成的均匀混合的固态溶体,它保持着溶剂的晶体结构类型。
???1.置换固溶体:
当溶质原子溶人溶剂中形成固溶体时,溶质原子占据溶剂点阵的阵点,或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子,这种固溶体就称为置换固溶体。金属元素彼此之间一般都能形成置换固溶体,但溶解度视不同元素而异,有些能无限溶解,有的只能有限溶解。影响溶解度的因素很多,主要取决于四个因素:a.晶体结构,b.原子尺寸,c.化学亲和力(电负性),d.原子价
图2.29 无限置换固溶体中两组元素原子置换示意图
???2.间隙固溶体
????溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为间隙固溶体。
???3.固溶体的微观不均匀性
事实上,完全无序的固溶体是不存在的。可以认为,在热力学上处于平衡状态的无序固溶体中,溶质原子的分布在宏观上是均匀的,但在微观上并不均匀。在一定条件下,它们甚至会呈有规则分布,形成有序固溶体。这时溶质原子存在于溶质点阵中的固定位置上,而且每个晶胞中的溶质和溶剂原子之比也是一定的。有序固溶体的点阵结构有时也称超结构。
图2.30 固溶体中溶质原子分布示意图
???4.固溶体的性质??
????和纯金属相比,由于溶质原子的溶入导致固溶体的点阵常数改变,产生固溶强化及力学
????性能、物理和化学性能产生了不同程度的变化。
2.3.2 中间相
???中间相可以是化合物,也可以是以化合物为基的固溶体(第二类固溶体或称二次固溶体)。
???中间相通常可用化合物的化学分子式表示。大多数中间相中原子间的结合方式属于金属键与其他典型键(如离子键、共价键和分子键)相混合的一种结合方式。因此,它们都具有金属性。
???1.正常价化合物
???2.电子化合物
???3.原子尺寸因素有关的化合物?
???4.超结构(有序固溶体)
图2.31 Cu3AuI型超点阵
???5.金属间化合物的性质和应用
金属间化合物由于原子键合和晶体结构的多样性,使得这种化合物具有许多特殊的物理、化学性能,已日益受到人们的重视,不少金属间化合物特别是超结构已作为新的功能材料和耐热材料正在被开发应用。 |
1).具有超导性质的金属间化合物,如Nb3Ge,Nb3Al,Nh3Sn,V3Si,NbN等; |
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