固体中得相结构

《固体中得相结构》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章固体中的相结构合金：两种或两种以上的金属，或金属与非金属经一定方法合成的具有金属特性的物质。组元：组成合金最基本的独立的物质。（如一元、二元、三元合金〕，可以是元素，也可以是化合物。合金系：给定合金以不同的比例而合成的一系列不同成分合金的总称。如Fe-C，Fe-Cr等。1“相”——是指在任一给定的物质系统中，具有同一化学成分、同一原子聚集状态和性质的均匀连续组成部分。当由金属和其他一种或多种元素通过化学键合而形成合金材料时，一定成分的合金可以由若干不同的相组成。虽然固体中有各种不同的相，但

2、从结构上可将其分为固溶体、化合物、陶瓷晶体相、玻璃相及分子相等五类。合金的组织2第一节固溶体固溶体：固态下一种组元（溶质）溶解在另一种组元（溶剂）中而形成的新相。特点：固溶体具有溶剂组元的点阵类型。晶格与固溶体相同的组元称为溶剂，其他组元称为溶质。3⑶按溶质原子在固溶体内分布是否有规则，固溶体分为有序固溶体和无序固溶体。⑵按溶质原子在固体中的溶解度，固溶体可分为有限固溶体和无限固溶体两种固溶体分类：⑴按溶质原子在溶剂晶格中的位置，固溶体可分为置换固溶体与间隙固溶体两种。4一、置换固溶体置换固溶体

3、：溶质原子位于晶格点阵位置的固溶体。固溶度：固溶体中溶质原子在固溶体中的浓度。51.影响固溶度的Hume-Rothery经验规律1）如果形成合金的元素其原子半径之差对溶剂原子半径的比（取绝对值）超过14%～15%，则固溶度（摩尔分数）极为有限；2）溶剂和溶质的电化学性质相近；3）两个给定元素的相互固溶度（摩尔分数）是与它们各自的原子价有关；62.影响置换固溶体溶解度的因素1)原子尺寸因素原子尺寸差越小，越易形成置换固溶体，且溶解度越大。原因：两组元的原子尺寸差别愈大，畸变能的增加也愈大。在畸变能

4、增加到一定程度后，晶体就变得不稳定。△r=(rA-rB)/rA当△r<15%时，有利于大量互溶72)晶体结构因素形成无限固溶体的必要条件：溶质与溶剂的晶体结构类型相同。只有满足这个条件，溶质原子才有可能连续不断地置换固溶晶格中的原子，而仍能保持固溶体原来的晶格类型。溶剂晶格间隙的形状大小不同，溶解度不同。一般情况下面心立方中的溶解度大于体心立方中的溶解度。83）电负性因素负电性(电负性)：从其他原子夺取电子而变为负离子的能力。电负性差不大时：随着电负性差值的增加，越易形成固溶体，溶解度越大。溶质

5、原子与溶剂原子的负电性相差很大，即两者之间化学亲和力很大，则它们往往容易形成比较稳定的化合物。（不再是固溶体）94）电子浓度因素电子浓度：两个组元的价电子总数（e）和两组元的原子总数（a）之比10二、间隙固溶体间隙固熔体是由那些原子半径小于0.1nm的非金属元素，如氢（0.046nm）、氮（0.071nm）、碳（0.077nm）、硼（0.097nm）及氧（0.060nm）熔入到熔剂金属晶体点阵的间隙中所形成的固熔体。特点：溶解度一般都很小，只形成有限固溶体11三、有序固溶体1.原子微观分布特征近

6、年来的研究表明，所谓无序固熔体只是宏观上的一种近似说法。从微观尺度看，它们并不均匀，可能出现偏聚、部分有序和完全有序。同类原子间的结合能大于异类原子间的结合能时，呈现偏聚。同类原子间的结合能小于异类原子间的结合能时，形成有序分布。12完全无序偏聚长程有序132有序固溶体及固溶体的有序化1)有序固溶体的特征特点：有序固熔体有确定的化学成分，可以用化学式表示。若原子达到一定的原子分数时，则会呈完全有序分布，即形成有序固熔体14当有序固溶体加热至某一临界温度时，将转变为无序固溶体；而在缓慢冷却至这一温

7、度时，又可转变为有序固溶体。这一转变过程称为有序化，临界转变温度称为有序化温度。15四、固溶体的性质1.点阵常数改变2.产生强化（1）固溶强化固溶强化的解释：由于溶质原子的溶入导致晶格畸变。从而造成强化。熔质和熔剂原子尺寸相差越大或固熔度越小，固熔强化越显著。（2）有序强化：对于某些具有无序-有序转变的固熔体而言，有序状态的强度高于无序状态。16第二节金属间化合物合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新相即为金属化合物——中间相。其性能特点是熔点一般较高，硬度高，脆性大。金属化

8、合物是许多合金的重要组成相（常作为强化相）。17一、正常价化合物正常价化合物就是符合原子价规则的化合物。组元间电负性相差较大，且形成的化合物严格遵守化合价规律，此类化合物称为正常价化合物。例如：Mg2Si、Cu2Se、ZnS、AlP等。18正常价化合物具有比较简单、不同于其组成元素的晶体结构。其分子式一般有AB，A2B（AB2）两种类型。性能：熔点、硬度及脆性均较高19AB型：NaCl结构，双面心立方穿插而成。ZnS（闪锌矿）每个原子具有4个相邻的异类原子，是由两种原子各自的面心立方点阵穿插而成