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
2、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。3 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。 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: 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: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
3、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。在畸变能增加到一定程度后,晶体就变得不稳定。 r=(rA-rB)/rA当 r15%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