Материаловедение и материалы электронной техники. Плотянская М.А - 13 стр.

UptoLike

13
валентными металлами (медь, серебро, литий) или металлами пере$
ходных групп (железо, марганец, кобальт), с одной стороны, и ме$
таллами с валентностью от 2 до 5 (алюминий, бериллий, магний,
цинк) – с другой стороны. Электронные соединения являются фаза$
ми переменного состава. Соединения этого типа имеют определен$
ную электронную концентрацию, т. е. определенное соотношение
числа валентных электронов к числу атомов: 3/2 – обычно имеют
ОЦК решетку, относятся CuZn, CuBe, Cu
3
Al; 21/13 – имеют слож$
ную кубическую решетку Cu
5
Zn
8
, Co
5
Zn
21
, Fe
5
Zn
21
; 7/4 – с гексаго$
нальной решеткой CuZn
3
, Cu
3
Sn
2
, Cu
3
Si. Электронные соединения
характерны для медных сплавов (латуней и бронз).
Твердые растворы. Это один из компонентов (растворитель), ко$
торый сохраняет свою кристаллическую решетку, а атомы других
(растворяемых) компонентов располагаются в его решетке, искажая
ее. Твердые растворы могут быть двух типов: замещения и внедре$
ния. Твердые растворы замещения имеют более упорядоченную струк$
туру и по своим свойствам ближе к химическим соединениям; могут
быть неограниченной растворимости. В твердых растворах внедре$
ния растворимость ограничена.
Правило фаз Гиббса. Закономерности существования устойчи$
вых фаз в условиях равновесия определяются правилом фаз Гиб$
бса. Правило фаз, устанавливая количественную зависимость меж$
ду числом фаз Ф, количеством компонентов K и числом степеней
свободы С, дает возможность предсказать процессы, проходящие
в сплавах при нагреве и охлаждении, и определить число фаз в
системе при данных условиях. Правило фаз выражается следую$
щим уравнением: С = K + Р – Ф.
Под числом степеней свободы, или вариантностью системы, пони$
мают число внешних Р (температура, давление) и внутренних (кон$
центрация) факторов, которые можно изменять без изменения числа
фаз, находящихся в равновесии. Для металлических сплавов вне$
шним фактором является только температура, поэтому правило фаз:
С = K + 1 Ф.
Вариантность не может быть отрицательной, поэтому для равно$
весия металлических сплавов необходимо, чтобы в их структуре чис$
ло фаз не превышало число компонентов более, чем на 1.
В случае кристаллизации чистого металла, когда имеются две фазы
(жидкая и твердая), число степеней свободы равно 0, т. е. система
инвариантна, и обе фазы находятся в равновесии при строго опреде$
ленной температуре. Чистый металл в жидком состоянии имеет чис$
ло степеней свободы 1 (моновариантная система), т. е. имеется воз$