Велика Радянська Енциклопедія

Тверді розчини

   
 

Тверді розчини, тверді фази змінного складу, в яких атоми раз особистих елементів змішані в відомих межах або необмежено в загальній кристалічній решітці . Розчинність у твердому стані властива всім кристалічним твердим тілам. Б більшості випадків ця розчинність обмежена вузькими межами, але відомі системи з безперервним поруч Т. р. (Наприклад, Cu - Au, Ti - Zr, Ge - Si, GaAs - GaP). По суті всі кристалічні речовини, відомі як "чисті" або "особливо чисті", є Т. р. з дуже малим вмістом домішок, оскільки абсолютна чистота практично недосяжна. У природі широко поширені Т. р. мінералів (див. Ізоморфізм ). Наявність широкої області Т. р. на основі сполук або головним чином металів має величезне значення в техніці, тому що утворюються при цьому сплави відрізняються більш високими механічними, фізичними та ін властивостями, ніж вихідні компоненти. При розпаді Т. р. сплави при знаходять нові, часто особливі властивості (див. Термічна обробка , Загартування , Відпустка ).

Домішкові атоми або атоми легуючих елементів можуть утворювати з матрицею основного кристала або Т. р. заміщення, або Т. р. впровадження; це залежить в основному від двох факторів: розмірного й електрохімічного. Відомі два напівемпіричних правила Юм-Розера, згідно з якими Т. р. заміщення утворюються лише тими атомами, які, по-перше, мають близькі за розмірами радіуси (що відрізняються не більше ніж на 15%, а у разі Т. р. на основі Fe - не більше ніж на 8%) і, по-друге, електрохімічно подібні (знаходяться не дуже далеко один від одного в ряду напрузі ). Т. р. впровадження утворюються в тих випадках, коли розміри атомів компонентів істотно відрізняються один від одного і можливе впровадження атомів одного сорту в порожнечі (междоузлия) кристалічної решітки, утвореної атомами іншого сорту. Освіта подібних Т. р. типово для розчинення в металах таких неметалів, як бор, кисень, азот і вуглець (див., наприклад, Аустеніт , Мартенсит ). Т. р.. як заміщення, так і впровадження можуть бути або неупорядкованими - зі статистичним розподілом атомів в решітці, або частково або повністю впорядкованими - з певним розташуванням атомів різного сорту щодо один одного. Повністю впорядковані Т. р. прийнято називати сверхструктурнимі. У деяких випадках в Т. р.. атоми одного сорту можуть прагнути до об'єднання, утворюючи скупчення, які, в свою чергу, можуть певним чином орієнтуватися або упорядоченно розподілятися. Експериментальні дані про впорядкування Т. р. отримують в основному при вивченні дифузного розсіяння рентгенівських променів (см. Рентгенівський структурний аналіз ). Т. р., що знаходяться в термодинамічній рівновазі, в макроскопічному масштабі можна вважати істинно гомогенними; однак при цьому вони не обов'язково гомогенні при розгляді в атомному масштабі. Поряд з двома основними типами Т. р. - заміщення і впровадження -? може бути виділений і третій тип - Т. р. віднімання, утворені вакантними вузлами кристалічної решітки (див. Вакансія и Дефекти в кристалах ). Існують і неметалеві системи, які відносять до Т. р.., які мають дуже цінними властивостями і широко використовуються в сучасній техніці, наприклад напівпровідники і ферити.

Літ. см. при ст. Сплави .

© Г. В. Інденбаум.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я