محلول جامد

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

یک محلول جامد، جامدی است که دارای دو یا چند عنصر بوده و اتم‌های آنها در یک ساختمان بلوری واحد قرار گرفته و تشکیل یک فاز واحد را بدهند که معمولا در مورد عناصری که در جدول تناوبی به هم نزدیک هستند، امکان تشکیل محلول جامد وجود دارد.

محلول جامد از نوع بین نشینی[ویرایش]

۵ عنصر (B,H,N,C,O) که شعاع اتمی آنها کمتر از ۱ آنگستروم است، دارای اندازهٔ بسیار کوچکی بوده و معمولاً در فضاهای خالی بین اتم‌های عناصر دیگر (معمولاً فلزات واسطه) و در ساختمان کریستالی آنها قرار گرفته و تشکیل محول‌های جامد از نوع بین نشینی را می‌دهند.

به علت محدود بودن فضاهای خالی بین اتمی، این حلالیت معمولاً در حد بسیار محدودی صورت می‌گیرد.

به عنوان مثال می‌توان به WC (کاربید تنگستن) اشاره کرد.

محلول جامد از نوع جانشینی[ویرایش]

در این نوع محلول‌های جامد، اتم‌های عنصر حل شونده بجای اتم‌های عنصر حلال و در ساختمان کریستالی آن قرار می‌گیرند.

مقدار حلالیت در این حالت می‌تواند از مقدار محدودی تا ۱۰۰ درصد تغییر کند.

انواع محلول جامد جانشینی[ویرایش]

  • محلول جامد از نوع جانشینی تصادفی
  • محلول جامد از نوع جانشینی دسته‌ای (خوشه‌ای)
  • محلول جامد از نوع جانشینی منظم

محلول جامد جانشینی: در این محلول اتم های محلول در ساختار بلوری اتمهای حلال جایگزین اتمهای حلال می شوند.مثلا اتمهای نقره میتوانند جایگزین اتمهای طلا شون بی آنکه ساختار fcc اتمهای طلا تغییر کنند.همچنین اتمهای طلا نیز میتوانند بی آنکه تغییری در اتمهای نقره ایجاد کنند جایگزین اتمهای حلال نقره شوند.تحقیقات rothery مهم هستند.

خواص مکانیکی محلول‌های جامد[ویرایش]

مواد حل شونده، معمولاً در شبکهٔ اصلی (حلال) تنش ایجاد می‌کنند. این تنش‌ها جلوی حرکت نابجایی‌ها (دیسلوکاسیون‌های فعال) را گرفته و باعث کمتر شدن تغییر شکل مومسان (تغییر شکل پلاستیک) ماده شده و سختی آن را افزایش می‌دهند.

محلول‌های جامد فوق اشباع[ویرایش]

محلول‌های جامد فوق اشباع معمولاً از طریق کوئنچ کردن از دمای بالا بدست می‌آیند. هنگام کوئنچ کردن، مادهٔ حل شونده فرصت کافی برای نفوذ و رسوب نداشته و در ساختار شبکهٔ حلال به دام می‌افتد.

مثالی از این مورد، مارتنزیت است که محلول جامد فوق اشباع کربن در آهن است.

شبکهٔ بلوری محلول‌های جامد فوق اشباع معمولاً متفاوت از شبکهٔ محلول‌های تعادلی است.

جستارهای وابسته[ویرایش]