间隙固溶体,若溶质原子比较小,它们能进入溶剂晶格的间隙位置内,这样形成的固溶体成为间隙固溶体。

概述

英文名称:interstitial solid solution

又称插入固溶体、嵌入固溶体。

溶质原子占据溶剂晶格中的间隙位置而形成的固溶体。

若干溶质质点嵌入固相溶剂质点的间隙中而构成的固溶体。

通常,插入溶质的半径与溶剂质点的半径相比特别小时易于形成。在金属键的物质中这类固溶体很普遍,添入的氩、碳、硼都容易处在这些晶格的间隙位置中。如碳溶入γ-铁中形成的间隙固溶体称为奥氏体。

间隙固溶体的形成常有助于晶体的硬度、熔点和强度的提高。

形成条件

杂质质点大小

即添加的原子愈小,易形成固溶体,反之亦然。

晶体(基质)结构离子尺寸是与晶体结构的关系密切相关的,在一定程度上来说,结构中间隙的大小起了决定性的作用。一般晶体中空隙愈大,结构愈疏松,易形成固溶体。电价因素外来杂质原子进人间隙时,必然引起晶体结构中电价的不平衡,这时可以通过生成空位,产生部分取代或离子的价态变化来保持电价平衡。例如YF3加入到CaF2中:当F-进入间隙时,产生负电荷,由Y3+进入Ca2+位置来保持位置关系和电价的平衡。间隙式固溶体的生成,—般都使晶格常数增大,增加到一定的程度,使固溶体变成不稳定而离解,所以填隙型固溶体不可能是连续的固溶体。晶体中间隙是有限的,容纳杂质质点的能力≤10%。