Материаловедение поверхности и тонких пленок. Пичугин В.Ф. - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

24
растворении же элементов с большим атомным радиусом период
решетки возрастает.
Как показывают исследования, для многих твердых растворов
период кристаллической решетки а изменяется по линейному закону:
Caaaa
121
(1.66)
где а
1
- период решетки растворителя; а
2
- период решетки
растворенного компонента; С - концентрация твердого раствора, %
(атомн.). Описываемый уравнением (1.66) закон аддитивности
является лишь первым, приближением.
На основании имеющегося экспериментального материала
можно сформулировать необходимые условия взаимной
растворимости двух элементов:
1. Непрерывные ряды твердых растворов по типу замещения
образуются между элементами, имеющими одинаковые
кристаллические решетки. Если сплавляемые элементы полиморфны,
то неограниченная взаимная растворимость может наблюдаться, лишь
между их изоморфными модификациями.
2. Атомные радиусы и, следовательно, периоды кристаллической
решетки сплавляемых элементов не должны отличаться более чем на
10 - 15%.
3. Электрохимические свойства (сродство к электрону) сплавляемых
элементов не должны сильно различаться, иначе проявляется
тенденция к образованию металлических соединений. Очевидно, для
выполнения этого условия сплавляемые элементы должны
принадлежать к одной и той же группе периодической системы
элементов или к смежным, родственным группам. При достаточно
большой разности атомных радиусов происходит разрыв сплошной
области однофазных твердых растворов на диаграмме состояния.
Если сплавляемые элементы принадлежат к разным (достаточно
далеким) группам периодической системы, взаимодействие между
разнородными атомами будет иное, чем взаимодействие между
атомами одного и того же элемента; энергия смешения будет велика и
взаимная растворимость металлов будет ограничена. В случае
отрицательной энергии смешения будет возникать металлическое
соединение, в случае положительной - смесь твердых растворов
компонентов А в В, и В в А.
Твердые растворы образуются и при растворении газов в
твердых телах, которое может происходить как в молекулярной (без
диссоциации молекул), так и в атомарной форме (с диссоциацией
молекул).
Молекулярное растворение газов характерно для
диэлектрических силикатных материалов типа стекол и керамики,
когда газовые молекулы локализуются в пустотах силикатной сетки.

Страницы