置换固溶体,指的是溶质原子占据溶剂晶格中的结点位置而形成的固溶体。

中文名

置换固溶体

外文名

substitutional solid solution

别名

取代固溶体

原因

溶质原子换了溶剂点阵溶剂原子

所属学科

材料物理

分类

连续固溶体和有限固溶体

形成原因

溶质原子占据溶剂晶格中的结点位置而形成的固溶体称置换固溶体。当溶剂和溶质原子直径相差不大,一般在15%以内时,易于形成置换固溶体。铜镍二元合金即形成置换固溶体,镍原子可在铜晶格的任意位置替代铜原子。

分析

置换固溶体

固相溶剂中部分质点被溶质质点取代而成的固态溶液。通常两物质结构类型相同,价数相同,化学性质相似,置换质点大小相似时易于形成置换固溶体。按置换程度可分为连续固溶体和有限固溶体两类。形成无限固溶体时质点大小(离子半径大小)之差一般<15%。例如Cr3+和Al3+可无限置换成铬刚玉,而Mg2+只能有限地置换CaO晶格中的Ca2+,形成有限固溶体。

影响置换固溶体溶解度的因素:

1、原子尺寸因素。组元间半径尺寸越相近固溶度越大,组元之间半径之差之比不超过15%可以大量共溶。

2、电负性因素。电负性之差小,固溶度大。

3、电子浓度因素。溶质元素的原子价越高,溶解度越小。

4、晶体结构因素。溶质与溶剂的晶体结构类型是否相同,是其能否形成无限固溶体的必要条件。