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材料科学基础第五章材料的相结构及相图

1)置换固溶体
纯铜的fcc结构
Cu Ni
Cu-Ni置换固熔体
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贵州师范大学 化学与材料科学学院 2)间隙固溶体
C
Ni
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无序固溶体 溶质原子以随机方式无规则地分布 于溶剂的点阵中
有序固溶体 溶质原子按一定组成比例在固溶体 点阵中的特定位置呈有规则分布。
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贵州师范大学 化学与材料科学学院 按溶质原子位置分类
定义:以合金中某一组元为溶剂,其他组元为溶 质,所形成的与溶剂有相同晶体结构,晶格常数 稍有变化的固相。
特点:1、仍然是晶体 2、晶体结构不因溶质原子溶入而改变 3、溶质原子与溶剂原子在原子尺度随机 混合(有序:超结构)
例:水与乙醇,原子尺度混合
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相图
物质的状态与温度、压力、组成之间关系的简明图解 表示物质在热力学平衡条件下的情况,又称为平衡相图
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溶质原子溶于固溶体中的量称为固溶体的浓 度,一般用重量百分比表示:
也可用原子百分比表示:
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贵州师范大学 化学与材料科学学院 1)无限固溶体
无限固溶体都是置换固溶体? 2)有限固溶体
贵州师范大学 化学与材料科学学院 1)晶体结构因素
溶质与溶剂的晶格结构相同→固溶度大。 例如:具有面心立方结构的Mn、Co、Ni、Cu,在γ-Fe中 固溶度较大,而在α-Fe中固溶度较小。 溶质与溶剂的晶格结构相同是形成无限固溶体的必要条件。
间隙固溶体只能是有限固溶体?
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贵州师范大学 化学与材料科学学院 按溶质原子分布分类
1)有序固溶体 2)无序固溶体
有序固溶体-长程 有序固溶体-短程 有序固溶体-偏聚
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贵州师范大学 化学与材料科学学院 1. 置换固溶体
影响溶质原子溶解度的因素
➢晶体结构因素 ➢尺寸因素 ➢电负性差因素 ➢电子浓度因素
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贵州师范大学 化学与材料科学学院
bcc
r八 0.1547 r
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r八 0.414 r
r四 0.225 r
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贵州师范大学 化学与材料科学学院 按溶解度大小分类
贵州师范大学 化学与材料科学学院 为何工业上很少使用纯金属,而 多使用合金?
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贵州师范大学 化学与材料科学学院
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基本概念
组元:组成材料的最基本的、独立的物质,简称元。
纯元素
组元:
ห้องสมุดไป่ตู้
金属元素:Cu、Al、Fe 非金属元素:C、N、O
化合物: Al2O3, MgO, Na2O, SiO2
材料:单多一组组元元组组成成,:含纯合金金属、二A元l2合O3晶金体等
三元合金
合金:指由两种或两种以上的金属或金属与非金属 经熔炼或其它方法制成的具有金属特性的物质。
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第一节 材料的相结构
THE PHASE STRUCTURE OF MATERIALS
固溶体 中间相
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相:合金中具有同一聚集状态、同一晶体结构和性质 并以界面相互隔开的均匀组成部分。
铁素体
铁素体+珠光体
珠光体
按结构特点分为: 固溶体 中间相(金属间化合物)
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贵州师范大学 化学与材料科学学院 一、固溶体
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分类: 溶质原子位置
置换固溶体 溶质原子占据溶剂晶格某些结点位 置,取代了原来的溶剂原子
间隙固溶体 溶质原子进入溶剂晶格的间隙位置
溶质原子在溶 剂中溶解能力
溶质原子分布
有限固溶体 一定条件下,溶质原子在溶剂中的 溶解度是有限的
无限固溶体 溶质与溶剂可以任何比例互溶,溶 解度达到100%
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第五章 材料的相结构及相图
THE PHASE STRUCTURE AND PHASE DIAGRAMS OF MATERIALS
材料的相结构 二元相图及其类型 复杂相图分析
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