[自然科學]固熔體(已修改)
2025-10-23 22:54 本頁面
【正文】 第五章 固溶體 ? 凡在固態(tài)條件下，一種組分（溶劑）內(nèi)“溶解”其他組分（溶質(zhì)）而形成的單一、均勻的晶態(tài)固體稱為 固溶體 。一般把含量多的組分稱為 溶劑 （主晶體），含量少的組分稱為 溶質(zhì) 。 ? 基本特征： ? （ 1）在原子尺度上相互混合的。 ? （ 2）破壞主晶相原有的晶體結(jié)構(gòu)，但晶胞參數(shù)可能有少許改變，基本保持了主晶相的特性。 ? （ 3）存在固溶度 (有限固溶體或不連續(xù)固溶體 )；部分體系可任意互溶 (無限固溶體或連續(xù)固溶體 ) ? （ 4）在固溶度范圍之內(nèi)，雜質(zhì)含量可以改變，固溶體的結(jié)構(gòu)不會變化，只有單相固溶體；當超出固溶極限后，存在第 2相。 固溶體中由于雜質(zhì)質(zhì)點占據(jù)正常格點位置或者占據(jù)間隙位置，破壞了基質(zhì)晶體的質(zhì)點排列的有序性，引起了晶體內(nèi)周期性勢場的畸變，故也屬于點缺陷的范疇 。 比較固熔體、化合物和機械混合物 ? 固溶體生成： ? 晶體生長過程中 ? 溶液或熔體析晶 ? 金屬冶煉 ? 燒結(jié) ? 如 :Al2O3晶體中溶入一定量 Cr2O3生成紅寶石，可以用作飾品及激光器 ? 少量鋅溶解于銅中生成 ?黃銅 ? 意義：采用固溶體原理來制備或開發(fā)各種新的材料，滿足科技的發(fā)展對材料性能提出的特殊性要求 固溶體的分類 ? （ 1）按溶質(zhì)質(zhì)點在溶劑晶格中的位置來劃分 ?置換型固溶體 ?間隙型固溶體 ? （ 2）按溶質(zhì)在溶劑中的溶解度分類 ?無限固溶體 ?有限固溶體 第一節(jié) 固熔體的分類 ? 置換型固熔體 （取代型）－溶質(zhì)原子進入溶劑晶格后占據(jù)某些結(jié)點位置，為保持電中性，則結(jié)構(gòu)中必會出現(xiàn)空位或間隙原子。無機固體材料中常見。（等價置換，不等價置換） ? MgOCoO、 MgOCaO、 PbTiO3PbZrO Al2O3Cr2O3 一、按雜質(zhì)原子在固熔體中的位置分類 ? 間隙型固熔體 （ 填隙型 ）－溶質(zhì)質(zhì)點進入溶劑晶格的間隙位置。在金屬材料中較為常見，在無機材料中，通常發(fā)生在陰離子或陰離子團所形成的間隙中。 ? 無機材料陽離子進入陰離子 所形成的間隙中并不容易 ? 陰離子填隙型 —— 更加困難 ? 唯獨螢石型物質(zhì)除外 ? 在合金中較為常見，金屬和 H、 B、 C、 N等元素形成的固溶體 二、按雜質(zhì)原子在晶體中的溶解度分類 ? 無限固熔體 （ 連續(xù)固溶體 ）－溶質(zhì)和溶劑兩種晶體可以按任意比例無限制地相互固溶。 二、按雜質(zhì)原子在晶體中的溶解度分類 ? 有限固熔體－ 溶質(zhì)只能以一定的溶解限度（固溶度）溶入溶劑中，低于固溶度條件下生成的固溶體是單相的，一旦溶質(zhì)超出這一限度即出現(xiàn)第 2 相。 第二節(jié) 置換型固溶體 ? NiO或 FeO置換 MgO生成連續(xù)固溶體：
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