2 替位式固溶体及填隙固溶体的形成及测定条件
3页1、替位式固溶体及填隙固溶体的形成及测定条件固溶体又称混晶。固溶体存在着广阔的固溶区范围,同时不符合化合物的定组分律。X射线结构分析结果表明,一种(或一些)原子进入另一种(或另一些)原子所组成的三维空间点 阵的分布方式可能有三种:替位式、填隙式和缺位式。如图所示:(a)(b)图8.1三种不同固溶体类型在平面上的示意图.(a)替代式;(b)填隙式;(c)缺位式.此外,在金属合金体系中还存在有双原子对替代固溶体属于哪一种固溶体类型取决于 以母相的结构作为基础1替代式固溶体晶胞中的原子(或离子)数保持不变,和纯溶剂晶胞的原子数相同,它可以是一个元素替 代另一个元素,如A-B二元系中,A溶在B中或B溶在A中.或是一个化合物替代另一个 化合物,如AB溶在AB, AB或AB中.也可以是一个元素替代化合物中另一元素,例如 A或B溶在AB化合物中,分别替代化合物中的B或A.有利于形成连续替代式固溶体的 条件是:相互替代组分应该具有相近的晶胞形状和大小,原子或离子的半径相近,相同的化 学键性质以及相同的电荷符号和电价等.替代式固溶体是最常见的一种.在金属合金体系和无机氧化物、卤化物体系中都大量存 在这一类固
2、溶体。几何因素对于形成替代式固溶体起着主要的作用,它决定了替代式固溶体 的固溶范围.一般而言,原子的几何尺寸差别超过 15,不可能形成连续互溶体系,原子 尺寸差别愈小,可能形成的固溶度愈大.在金属合金及保持电中性的离子(或共价)化合物中,只要在形成替代式固溶体几何尺寸允许 的情况下,就有可能形成局部固溶体.然而它们的固溶度大小却与晶体结构、化学键性质 电价等有关.在其他情况相似的情况下,在原子价较低的金属中,溶入原子价较高金属的量, 大于在原子价较高金属中所能溶入原子价较低金属的量.在电负性差别大的化合物中,可溶入电负性差别小的化合物的量,大于在电负性差别小 的化合物中,所能溶人电负性差别大的化合物的量.不同价态的金属在贵金属Cu,Ag,Au 等晶体中溶解度随着溶质电价的增加而减小。在替代式的固溶区内,即固溶体的点阵常数随溶质原子百分数的变化呈直线关系2双原子替代的固溶体上述替代式固溶体,只涉及单个原子或离子的替代在金属合金体系中还存在有另一 类固溶体,它不是单个原子或离子间相互替代,而是由一对原子替代一个原子而形成固溶体在稀土 R与富过渡金属T(T=Fe, Co, Ni等)体系,存在
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