文档介绍：合金又分为固溶体和金属间化合物。
当金属的晶体结构保持溶剂组元的晶体结构时,这种合金称为一次固溶体或端际固溶体,简称为固溶体。
金属元素与其它金属元素或非金属元素之间形成合金时,除固溶体外,还可能形成金属间化合物。
合金中的固溶体:
根据溶质原子在溶剂晶体结构中的位置,固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体。
在置换固溶体中,溶质原子位于溶剂晶体结构的晶格格点上;在间隙固溶体中,溶质原子位于溶剂晶体结构的晶格间隙。溶质原子在固溶体中的分布可以是随机的,即呈统计分布;也可以是部分有序或完全有序,在完全有序固溶体中,异类原子趋于相邻,这种结构亦称为超点阵或超结构。
此外,合金中溶质原子还可能形成丛聚,即同类原子趋于相邻。丛聚可以呈随机弥散分布。事实上,实验中还没有见到溶质原子呈完全随机分布的固溶体。因此,只能在宏观尺度上认为处于热力学平衡态的固溶体是真正均匀的,而原子尺度上并不要求它也是均匀的。不同类型固溶体中原子排列情况示于下图。
不同类型固溶体中原子排列示意图
(a)
随机置换固溶体
(b)
有序置换固溶体
(c)
随机间隙固溶体
(d)
固溶体中的溶质丛聚
单质晶体结构
同种元素组成的晶体称为单质晶体。
一、金属晶体的结构
二、非金属元素单质的晶体结构
一、金属晶体的结构
典型金属的晶体结构是最简单的晶体结构。由于金属键的性质,使典型金属的晶体具有高对称性,高密度的特点。常见的典型金属晶体是面心立方、体心立方和密排六方三种晶体,其晶胞结构如图1-10所示。另外,有些金属由于其键的性质发生变化,常含有一定成分的共价键,会呈现一些不常见的结构。锡是A4型结构(与金刚石相似),锑是A7型结构等。
图1-10 常见金属晶体的晶胞结构
(a)面心立方(A1型)
(b)体心立方(A2型)
(c)密排六方(A3型)
面心立方结构
常见面心立方的金属有Au、Ag、Cu、Al、-Fe等,晶格结构中原子坐标分别为[0,0,0],[0,1/2,1/2],[1/2,0,1/2],[1/2,1/2,0]。晶胞中所含原子数为4。
体心立方结构
常见体心立方的金属有-Fe、V、Mo等,晶格中原子坐标为[0,0,0],[1/2,1/2,1/2]。晶胞中原子数为: