材料科学与工程基础 教学课件 ppt 作者 顾宜 主编第二章第4讲.ppt

2-6 固体中的原子无序 Imperfections in Solids Defects in Crystals Point, vacancy and self- interstitial Frenkel and Schottky defect, Stoichiometry Linear, edge and screw dislocation, Burgers Vector Interfacial, Bulk Solid Solution (alloys) substitutional and interstitial Noncrystalline Diffusion * Chapter 5 2-6 固体中的原子无序 (Imperfections in Solids) 2-6-1 固溶体(Solid Solution)： 杂质原子（或离子、分子）均匀分布（溶）于基质晶格中的固体 通常特征：杂质和基质原子共同占据原基质的晶格点阵； 有一定的成分范围 ---- 固溶度 1.? 根据相图划分： 1) 端部固溶体(初级固溶体): 包括纯组分的固溶体 相图端部 2) 中部固溶体(二次固溶体): 0＜任一组元＜100％ 相图中部 （无任一组元的结构，以化合物为基） 返回上页 2. 根据溶质在点阵中的位置划分： 1) 置换型固溶体(Substitutional solid solution)： 晶体原 (离)子被其它原(离)子部分代换后形成 置换量不同可： 完全互溶； 不形成固溶体 部分互溶； Figure 5.5 影响置换因素：下列诸因素相同（近）易置换；否则难成固溶体 A.? 离子大小: 同晶型时 半径差 ＜15％， 完全互溶 20~40%， 部分互溶 难置换 B．键性（极化）: Zn++（共价性） Fe++(离子性) C. 晶体结构类型和晶胞大小 D．电价: 电价差使置换难（大晶胞中需其它离子补足） 2）间隙型固溶体 (Interstitial solid solution) ： 较小的原子进入晶格间隙形成的固溶体 影响因素： A． 晶格结构的空隙大小 B． 间隙离子进入后需空位或其它高价反电荷离子 以置换方式平衡电中性。 Figure 5.5 固溶体的理论密度： ρc = N · A ／ V · NA　 N、V 分别为晶胞的原子数和体积 A 为固溶体平均相对原子质量 NA为阿佛伽德罗常数 测定固溶体实际密度 ρe 若: ρc〈 ρe : 间隙式 ρc = ρe : 置换式