Cu-Zn固溶体中Cu的原子价的概念是1吗

有①Cu-Zn②Cu-Ag两种貌似黄金的合金,它们都有其特殊的用途,但一些骗子常用它们做成饰品冒充真黄金欺骗消费者.对此,化学科学有责任加以揭露.(1)现有上述两种合金制成的假黄金饰品各一件,小明同学只用稀盐酸和必要的实验仪器就鉴别出其中一种饰品是假黄金,它是合金______(填写代号);(2)取与上述用稀盐酸鉴别出的同种合金10g,放入烧杯中,再向其中加入93.7g某稀盐酸恰好完全反应后,测得烧杯内剩余物质的质量共为103.5g.①上述过程中变化的质量10g+93.7g-103.5g=0.2g是______(填化学式)的质量;②10g,该合金中铜的质量是多少?③已知反应后的溶液中溶质全部溶解,求该溶液中溶质的质量分数是多少? - 跟谁学
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材料物理导论
第一章 金属与固溶体的结构 II
固溶体的结构 学年第一学期 1 合金相的晶体结构-固溶体特点
本节主要内容和基本概念: 固溶体概念,溶剂,溶质 固溶体分类固溶体分类 置换固溶体,间隙固溶体;有限固溶体,无限固溶体; 一次固溶体次固溶体,二次固溶体二次固溶体;无序固溶体无序固溶体,有序固溶体有序固溶体。 固溶体的基本特征 置换固溶体和间隙固溶体 溶质分布 决定两种固溶体形成的因素 溶质分布 决定两种固溶体形成的因素 2 固体合金中的相-基本概念
合金:两种或两种以上的金属,或金属与非金属经一定方
法合成的具有金属特性的物质。
组元组元::组成合金独立的基本单元组成合金独立的基本单元---元素或化合物元素或化合物。。 二元合金:Al-Cu,Fe-C ,三元合金:Cu-Zn-Al 成分:合金中各个组元的相对含量。 质量百分数 wt% ,原子百分数 at%,摩尔百分数 mol% 相:具有同一聚集状态、同一化学和物理构成、并以界 相 具有同 聚集状态 同 化学和物理构成
并以界 面与其他不同部分分开的均匀组成部分。 3 合金相的晶体结构-固溶体特点
固溶体的基本特征
? 固溶体由两种或两种以上的金属或金属固溶体由两种或两种以上的金属或金属++非金属或化合物非金属或化合物
相互组成。溶剂为金属元素或化合物,溶质以单个原子/离
子形式分布在金属元素或化合物晶体结构中子形式分布在金属元素或化合物晶体结构中。。
? 保持溶剂的晶体结构,但点阵常数或多或少会发生改变。
? 溶质有一定的溶解度,即溶剂和溶质原子的配比可以在一
定范围变化,或以任意比例变化,而不改变晶体结构类型。 溶质溶质 溶剂溶剂 4 合金相的晶体结构
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问答题Cu-Zn和Cu-Sn组成固溶体最多可溶人多少原子数分数的Zn或Sn若Cu晶体中固溶入Zn的原子数分数为10%,最多还能溶入多少原子数分数的Sn Cu基固溶体的极限电子浓度为1.36。
[*]→x1=36,Cu-Zn固溶体最多可溶入36%Zn;
[*]→x2=12,Cu......
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1.问答题 [*]
故每单位晶胞内有20个原子。
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理想密排六方晶体结构中d=a,
[*]3.问答题 [*]
[*]4.问答题 根据公式[*]
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请解释一下Cu-Ni合金为什么是无限固溶体?还有就是无限固溶体的形成条件.是不是无限固溶体肯定不是间隙固溶体而是置换固溶体呢?
反黑组tdIV
看相图就知道他们无限互溶,至于原因,就要从他们的原子物理性质说起,太复杂,一般元素周期表上靠近的或者类似的元素都能完全互溶,性质相似,原子差不多大.比如FE,CO,NI 比如Nb、Mo间隙固溶体是只小原子C\H\N等塞到大的金属原子里,自然不可能无限溶进去,不然空隙还叫空隙吗?就变成金属强塞到碳棒里去了.所以肯定是置换固溶体
那么无限的条件对于俩种元素原子直径大小有什么关系呢?
当然了,你想,在一群小球里赛一个大球容易,还是在一群大球里赛一个小球容易。
如果差不多的话,拿掉一个球再放一个进去,对周围原子的位置影响就不大,因为原子都是互相作用的,塞个大球进去必然影响周围原子的位置受力,会被阻碍
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&&课程简介
《材料科学基础》是材料科学与工程各专业的一门重要的学科基础课。本课程的教学目的和任务是以材料的成分、组织结构与性能间的关系及其变化规律为主线,着重介绍固体材料的结构、晶体缺陷、平衡相图、凝固和原子扩散过程诸方面的基本概念和基础理论,以及有关的加工工艺对材料的组织结构和性能的影响,使学生通过本课程的学习,熟悉材料科学的相关基础知识,为后续专业课程的学习以及将来解决材料的生产、加工等问题和探索新材料、新技术、新工艺打下比较系统而坚实的理论基础。
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&&晶体&&晶体学基础&&常见的晶体结构&&相结构
&1-4 相结构
虽然纯金属在工业中有着重要的用途,但由于其强度低等原因,因此,工业上广泛使用的金属材料绝大多数是合金。所谓合金是指由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质。组成合金的基本的独立的物质称为组元。组元可以是金属和非金属元素,也可以是化合物。例如,应用最普遍的碳钢和铸铁就是由铁和碳所组成的合金,黄铜则为铜和锌组成的合金。
改变和提高金属材料的性能,合金化是最主要的途径。欲知合金元素加入后是如何起到改变和提高金属性能的作用,首先必须知道合金元素加入后的存在状态,即可能形成的合金相及其组成的各种不同组织形态。所谓相是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。而所谓组织是指各种晶粒(或相)的组合特征,即各种晶粒的相对量、尺寸大小、形状及分布等特征。粗大的组织用肉眼或放大镜即可观察到,这类组织称为宏观组织,而更多情况下则要用金相显微镜或电子显微镜才能观察到组织,故组织又常称为显微组织或金相组织。
由一种相组成的合金称为单相合金,而由几种不同的相组成的合金称为多相合金。固态下所形成的合金相基本上可分为固溶体和中间相两大类。固溶体是以某一组元为溶剂,在其晶体点阵中溶入其他组元原子(溶质原子)所形成的均匀混合的固态溶体,它保持着溶剂的晶体结构类型,这种相多位于相图的两端,故亦称其为端际固溶体;而如果组成合金相的异类原子有固定的比例,所形成的固相的晶体结构与所有组元均不同,且这种相的成分多数处在组元A在B中溶解限度和组元B在A中的溶解限度之间,即落在相图的中间部位,故称它为中间相。合金中各组元之间的相互作用及其所形成的合金相的性质主要是由它们各自的电化学因素、原子尺寸因素和电子浓度三个因素控制的。
一、固溶体
固溶体晶体结构的最大特点是保持着原溶剂的晶体结构。根据固溶体的不同特点,可对其进行各种方法的分类。按照溶质原子在溶剂点阵中所处的位置不同,可将固溶体分为置换固溶体和间隙固溶体;按照溶质原子在溶剂中的溶解度不同又可分为无限固溶体和有限固溶体;如果按照溶质原子在溶剂点阵中的分布规律来分,又可分为无序固溶体和有序固溶体。
(一) 置换固溶体
当溶质原子溶入溶剂中形成固溶体时,溶质原子占据溶剂点阵的阵点位置,或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子,这种固溶体就称为置换固溶体。
金属元素彼此之间一般都能形成置换固溶体,但溶解度视不同元素而异,有些能无限溶解,有的只能有限溶解。影响溶解度的因素很多,主要取决于以下几个因素:
(1) 晶体结构&晶体结构相同是组元间形成无限固溶体的必要条件。只有当组元A和B的晶体结构类型相同时,B原子才有可能连续不断地置换A原子(见图1.43)。显然,如果组元的晶体结构类型不同,组元间的溶解只能是有限的。当形成有限固溶体时,若溶质组元与溶剂组元的结构类型相同,则溶解度通常也较不同结构时为大。
(2) 原子尺寸因素&大量实验表明,在其他条件相近的情况下,原子半径差Dr&15%时,有利于形成溶解度较大的固溶体,甚至能形成无限固溶体;而当Dr&15%时,Dr越大,则溶解度越小。原子尺寸因素的影响主要与溶质原子的溶人所引起的点阵畸变及其结构状态有关。Dr愈大,溶入后点阵畸变程度愈大,畸变能愈高,结构的稳定性愈低,溶解度则愈小。
(3) 电负性因素(化学亲和力因素)&合金组元间的电负性差愈大,即组元之间的化学亲和力愈强,倾向于生成化合物而不利于形成固溶体;生成的化合物愈稳定,则固溶体的溶解度就愈小。只有电负性相近的元素才可能具有大的溶解度。
(4) 原子价因素(电子浓度因素)&人们在研究以一价金属Cu、Ag、Au为基的固溶体时,发现随着溶质原子价的增大,其溶解度极限减小。例如如Zn、Ga、Ge、As的原子价分别为2~5价,它们在Cu中的最大溶解度(固溶度极限)分别为38%、20%、12%和7%(见图1.44);而Cd、In、Sn、Sb在Ag中的最大溶解度则分别为42%,20%,12%和7%(见图1.45)。进一步分析得出,原子价因素的影响实质上是由&电子浓度&所决定的。所谓电子浓度就是合金中价电子数目与原子数目的比值,即e / a。合金中的电子浓度可按下式计算:
式中VA、VB分别为溶剂和溶质的原子价,x为溶质的原子分数。在计算电子浓度时,各主族元素以及IB、IIB族元素的原子价与其在周期表中的族数是一致的,而其它过渡族元素的原子价一般定义为0价。如果分别算出上述合金在最大溶解度时的电子浓度,可发现它们的数值都接近于1.4,这就是所谓的极限电子浓度。超过此值时,固溶体就不稳定而要形成另外的相。
还应指出,除了上述讨论的影响固溶度的因素外,固溶度还与温度有关,在大多数情况下,随着温度升高,固溶度升高;而对少数含有中间相的复杂合金,情况则相反。
(二) 间隙固溶体
溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为间隙固溶体。当溶质原子半径很小,致使溶质与溶剂的原子半径差Dr&41%时,溶质原子就可能进入溶剂晶格间隙中而形成间隙固溶体。形成间隙固溶体的溶质原子通常是原子半径小于0.1 nm的一些非金属元素,如H、B、C、N、O等(它们的原子半径分别为0.04、0.097、0.077、0.071和0.060 nm)。在间隙固溶体中,由于溶质原子一般都比晶格间隙的尺寸大,所以当它们溶入后,都会引起溶剂点阵畸变,点阵常数变大,畸变能升高。因此,间隙固溶体都是有限固溶体,而且溶解度很小。
间隙固溶体的溶解度不仅与溶质原子的大小有关,还与溶剂晶体结构中间隙的形状和大小等因素有关。例如,C在g-Fe中的最大溶解度为2.11 wt.%,而在a-Fe中的最大溶解度仅为0.0218 wt.%。这是因为固溶于g-Fe和a-Fe中的碳原子均处于八面体间隙中,而g-Fe的八面体间隙尺寸比a Fe的大的缘故。另外,a-Fe为体心立方晶格,而在体心立方晶格中四面体和八面体间隙均是不对称的,尽管在& &方向上八面体间隙比四面体间隙的尺寸小,仅为0.154ra,但它在& &方向上却为0.633ra,比四面体间隙0.291ra大得多。因此,当C原子挤入时只要推开& &方向的两个铁原子即可,这比挤入四面体间隙要同时推开四个铁原子更为容易。尽管如此,C在a-Fe中的实际溶解度仍是极微的。
(三) 固溶体的微观不均匀性
通常认为, 溶质原子在固溶体中的分布是随机的、均匀无序的。事实上,完全无序的固溶体是不存在的。可以认为,在热力学上处于平衡状态的无序固溶体中,溶质原子的分布在宏观上是均匀的,但在微观上总是偏离无序状态,即呈现溶质原子分布的微观不均匀性。
溶质原子在溶剂点阵中的分布状态主要取决于固溶体中同类原子间的结合能EAA、EBB和异类原子间的结合能EAB的相对大小:当时,溶质原子倾向于呈无序分布(见图1.46a);当时,溶质原子便倾向于聚集在一起,呈偏聚状态(见图1.46b);当时,溶质原子倾向于按一定规则有序排列,如果溶质原子的有序分布只在短距离小范围内存在,称为短程有序(或部分有序,见图1.46c),如果全部都达到有序状态,则称为长程有序(或完全有序,见图1.46d)。溶质原子呈长程或完全有序分布的固溶体,称为有序固溶体。
(四) 固溶体的性能特点
1. 固溶体的点阵常数
形成固溶体时,虽然仍保持着溶剂的晶体结构,但由于溶质与溶剂的原子半径不同,总会引起点阵畸变并导致点阵常数发生变化。对置换固溶体而言,当溶质原子半径大于溶剂原子半径时,溶质原子周围的溶剂点阵膨胀,平均点阵常数增大;当溶质原子半径小于溶剂原子半径时,溶质原子周围的溶剂点阵收缩,平均点阵常数减小。对间隙固溶体而言,点阵常数随溶质原子的溶入总是增大的,这种影响往往比置换固溶体要大得多。
2 固溶体的强度和硬度
和纯溶剂组元相比,固溶体的一个最明显的变化是由于溶质原子的溶入,使其强度和硬度升高,这种现象称为固溶强化。固溶强化效果与固溶体类型、原子尺寸因素、溶解度极限等有关。一般地,间隙固溶体较置换固溶体强化效果显著,同时溶质原子与溶剂原子半径相差越大,溶解度极限越小,则单位浓度溶质原子所引起的强化效果越大。关于固溶强化的机理将在后面章节中进行讨论。
3 物理和化学性能
随着溶质含量的增加,固溶体的点阵畸变增大,其电阻率升高,同时电阻温度系数降低。由于固溶体电阻率高,所以精密电阻元件、电热体材料等大多为固溶体合金。此外,溶质原子的溶入还可改变溶剂的导磁率、电极电位等。例如,Si溶入a-Fe中可以提高导磁率,因此含Si量为2%~4%的硅钢片是一种应用广泛的软磁材料;又如,当固溶于a-Fe中Cr的原子数分数达到12.5%时,Fe的电极电位由-0.60V突然上升到+0.2V,从而有效地抵抗空气、水气、稀硝酸等的腐蚀,因此不锈钢中至少含有13%以上的Cr原子。
二、中间相
两组元A和B组成合金时,除了可形成以A为基或以B为基的固溶体(端际固溶体)外,还可能形成晶体结构与A、B两组元均不相同的中间相。构成各类中间相的结合键主要为金属键,但也可能同时存在离子键、共价键等。典型成分的中间相可以用化学分子式来表示,但不少中间相的成分可以在一定范围内变化,形成以化合物为基的固溶体(称为第二类固溶体或二次固溶体)。正是由于中间相中各组元间含有金属键结合方式,所以中间相都具有一定程度的金属性,而且表示它们组成的化学分子式并不一定都符合化合价规律(如CuZn、Fe3C等)。
和固溶体一样,电负性、电子浓度和原子尺寸对中间相的形成及晶体结构都有影响。据此,可将中间相分为正常价化合物、电子浓度化合物、原子尺寸因素化合物和有序固溶体几大类,下面分别进行讨论。
(一) 正常价化合物
在元素周期表中,一些金属与电负性较强的ⅣA、VA、ⅥA族的一些元素按照化学上的原子价规律所形成的化合物称为正常价化合物。它们的成分可用分子式来表示,一般为AB型、A2B(或AB2)型以及A3B2型。如二价的Mg与四价的Pb、Sn、Ge、Si形成Mg2P、Mg2Sn、Mg2Ge、Mg2Si等化合物。
正常价化合物的晶体结构通常对应于同类分子式的离子化合物型结构,如NaCl型、ZnS型、CaF2型等。正常价化合物的稳定性与组元间的电负性差有关。组元间电负性差愈小,化合物愈不稳定,愈趋于金属键结合;电负性差愈大,化合物愈稳定,愈趋于离子键结合。如上例中,由Pb到Si电负性逐渐增大,故上述四种正常价化合物中Mg2Si最稳定,熔点为1102&C,且系典型的离子化合物,而Mg2Pb熔点仅为550&C,且显示出典型的金属性质。
(二) 电子浓度化合物
电子浓度化合物是休姆-罗塞里(W. Hume-Rothery)在研究IB族的贵金属(Cu、Ag、Au)与IIB、IIIA、IVA族元素所形成的合金(如Cu-Zn、Cu-Al、Cu-Sn)时首先发现的,后来又在Fe-Al、Ni-A1、Co-Zn等其他合金系中发现,故电子浓度化合物又称为休姆-罗塞里相。
电子浓度化合物的共同特点是其晶体结构主要取决于电子浓度:凡具有相同的电子浓度,则该类化合物的晶体结构类型相同。电子浓度用化合物中每个原子平均所占有的价电子数(e / a)来表示。
当电子浓度为(或)时,电子浓度化合物一般具有体心立方结构,在一些合金系中可能呈现复杂立方的b-Mn结构,还有少数合金系中甚至呈现密排六方结构。这是因为尽管决定电子浓度化合物晶体结构的主要因素是电子浓度,但它并非是唯一的因素,其它因素如原子尺寸因素也会影响电子浓度化合物的晶体结构。一般地,若两组元的原子半径相近,则倾向于形成密排六方结构;如果两组元原子半径相差较大,则倾向于形成体心立方结构。当电子浓度为时,出现复杂立方结构的g相,亦称为g-黄铜型结构。当电子浓度为(或)时,则形成具有密排六方结构的电子浓度化合物。表1.7列出了一些典型的电子浓度化合物及其结构类型。
电子浓度化合物虽然可用化学分子式表示,但不符合化合价规律,而且其成分可在一定范围内变化,可视其为以化合物为基的二次固溶体。
(三) 原子尺寸因素化合物
此类化合物的晶体结构主要取决于原子尺寸因素。当两组元间原子半径相差很大时,倾向于形成间隙相和间隙化合物。例如,原子半径较小的非金属元素如H、N、C、B等可与金属元素(主要是过渡族金属)形成间隙相或间隙化合物。这主要取决于非金属原子半径(rx)和金属原子半径(rM)的比值。
当rx/ rM & 0.59时,形成间隙相,它具有比较简单的晶体结构,如面心立方、密排六方、体心立方或简单六方结构。由于H和N的原子半径仅为0.046nm和0.071nm,尺寸很小,故它们与所有的过渡族金属均满足rx/ rM & 0.59的条件,因此,过渡族金属的氢化物和氮化物都为间隙相;而某些碳化物如TiC、VC、NbC、WC等则为间隙相。在间隙相中,金属原子占据正常晶格结点位置,而非金属原子则规则地分布于晶格间隙中,这就构成一种与两组元结构均不相同新的晶体结构。非金属原子在间隙相中所占据的间隙位置主要取决于原子尺寸因素:当rx/ rM & 0.414时(如H原子),通常可进入四面体间隙;若rx / rM & 0.414时,则进入八面体间隙(如C、N原子)。间隙相的分子式一般为M4X、M2X、MX和MX2四种。
尽管间隙相可以用化学分子式表示,但其成分也可在一定范围内变化,也可视为以化合物为基的二次固溶体。间隙相不仅可以溶解其组成元素,而且间隙相之间还可以相互溶解,如果两种间隙相具有相同的晶体结构,且这两种间隙相中的金属原子半径差小于15%,它们还可以形成无限固溶体,例如TiC-ZrC、TiC-VC、ZrC-NbC、VC-NbC等。间隙相几乎全部具有高熔点和高硬度的特点,这表明间隙相的结合键较强。
2. 间隙化合物
当rx / rM & 0.59时,则形成间隙化合物,它具有复杂的晶体结构。由于B的原子半径为0.097nm,尺寸较大,故过渡族金属的硼化物均为间隙化合物;此外,诸如M3C型(如Fe3C、Mn3C)、M7C3型(如Cr7C3)、M23C6型(如Cr23C6)和M6C型(如Fe3W3C、Fe4W2C)碳化物等亦为间隙化合物。
Fe3C是铁碳合金中的一个基本相,称为渗碳体,其晶体结构如图1.47所示。它具有属复杂的正交结构,三个点阵常数不相等。每个Fe3C晶胞中共有16个原子,其中12个Fe原子,4个C原子,符合Fe : C = 3 : 1的关系。Fe3C中的Fe原子可以被Mn、Cr、Mo、W、V等金属原子所置换形成合金渗碳体,而Fe3C中的C可以被B置换,但不能被N置换。
Cr23C6的晶体结构如图1.48所示。它为复杂的立方结构,每个Cr23C6晶胞中共有116个原子,其中92个Cr原子,24个C原子。这一大晶胞可以看成由8个亚胞(8个小立方体)组成的,在每个亚胞的顶角上交替分布着十四面体和正六面体。92个Cr原子分布在大晶胞的顶角和面心位置、每个亚胞的体心位置以及每个十四面体和正六面体的顶角位置,而24个C原子则分布在每个亚胞棱边的中点。
间隙化合物的熔点和硬度均较高(但不如间隙相),是钢中的主要强化相。此外,间隙化合物中的金属元素常常被其他金属元素所置换而形成化合物为基的固溶体,如(Fe, Mn)3C、(Cr, Fe)7C3、(Fe, Ni)3(W, Mo)3C等。
(四) 有序固溶体
图1.35六方ZnS结构
具有短程有序的固溶体,当其成分接近于一定的原子比(如AB或AB3)且从高温缓冷到某一临界温度以下时,溶质原子会从统计随机分布状态过渡到在大范围内呈规则排列,亦即转变为长程有序结构,形成有序固溶体。有序固溶体在其x-射线衍射图上会产生附加的衍射线条,称为超结构线,所以有序固溶体通常称为超结构或超点阵。下面分别介绍其晶体结构特征。
1. 以面心立方为基的有序固溶体
成分相当于Cu3Au的合金在高温时为无序固溶体,Cu、Au原子统计均匀地分布在面心立方点阵上;当缓慢冷却到395&C以下时,Cu、Au原子呈有序排列,Au原子位于立方体的8个顶角上,Cu原子则位于6个面心位置(见图1.49)。
成分相当于CuAu 的合金在385&C以下具有CuAu I型超结构,其中Au原子位于晶胞的8个顶角和上、下底面中心位置,Cu原子则位于4个柱面的中心位置,即Au原子和Cu原子在z轴方向上逐层相间排列。一层()面上全部为Au原子,而相邻的另一层()面上全部为Cu原子(见图1.50)。
在385~410&C之间,成分相当于CuAu 的合金中Cu、Au原子呈特殊的有序排列,形成CuAu II型超结构(见图1.51)。它的基本单元为10个小晶胞沿b轴排列而成,每隔5个小晶胞原子排列顺序发生改变,亦可看作5个小晶胞组成一个反相畴,在畴界处原子排列顺序发生改变。
2. 以体心立方为基的固溶体
成分相当于CuZn的合金在470&C以下为有序固溶体(b-黄铜),其中Zn原子位于立方晶胞的8个顶角位置,Cu原子则位于立方晶胞的体心位置(见图1.52)。
成分相当于Fe3Al的合金Fe、Al原子可呈有序排列,形成Fe3Al型有序固溶体。在此种超结构中,若将8个小体心立方晶胞构成的大晶胞中的阵点分为四种位置,a位置是大晶胞的8个顶角及6个面心位置,b位置是大晶胞的12个棱边中点及大晶胞的中心位置,c、d位置分别是各小体心立方晶胞4个体心位置,但它们是交错分布的,即c位置旁都是d位置,反之亦然。其中,Fe原子占据a、b、d位置,而Al原子则占据c位置(见图1.53)。
3. 以密排六方为基的固溶体
成分相当于MgCd3的合金在150&C以下为有序固溶体。在由4个小晶胞(每个小晶胞相当于一个密排六方晶胞的三分之一)构成的大晶胞中,Mg原子占据大晶胞的8个顶角及其中一个小晶胞内的阵点位置,其余阵点位置则全部由Cd原子占据(见图1.54)。
(五) 中间相的性质和应用
由于原子间结合键和晶体结构的多样性,使得中间相具有许多特殊的物理、化学性质。目前,已开发出不少作为新的功能材料和耐热材料的中间相,如:
(1) 具有超导性质的中间相,如Nb3Ge、Nb3A1、Nb3Sn、V3Si、NbN等;
(2) 具有特殊电学性质的中间相,如InTe-PbSe、GaAs-ZnSe等作为半导体材料的应用;
(3) 具有强磁性的中间相,如稀土元素(Ce、La、Sm、Pr、Y等)和Co的化合物具有特别优异的永磁性能;
(4) 具有特殊吸释氢本领的中间相(常称为贮氢材料),如LaNi5、FeTi和RE2Mg17、RE2Ni2Mg15等(RE代表稀土La、Ce、Pr、Nd或混合稀土)是很有前途的储能材料;
(5) 具有耐热特性的中间相,如Ni3Al、NiAl、TiAl、Ti3A1、FeAl、Fe3A1、MoSi2、NbBe12、ZrBe12等不仅具有很好的高温强度,并且在高温下具有比较好的塑性;
(6) 耐蚀的中间相,如某些金属的碳化物、硼化物、氮化物和氧化物等在侵蚀介质中仍很耐蚀,若通过表面涂覆方法,可大大提高被涂覆件的耐蚀性能;
(7) 具有形状记忆效应、超弹性和消震性的中间相,如TiNi、CuZn、CuSi、MnCu、Cu3Al等已在工业上得到应用。
掌握组元、相、组织、固溶体、间隙固溶体、置换固溶体的概念,熟悉间隙固溶体和置换固溶体的形成条件和电子浓度的概念,了解影响间隙固溶体和置换固溶体固溶度的主要因素。掌握电子浓度化合物的概念及其类型与结构,熟悉正常价化合物的概念以及固溶体的性能特点,了解正常价化合物的类型与结构以及固溶体的微观不均匀性。掌握间隙相和间隙化合物的形成条件、类型、结构及特点,熟悉三种常见有序固溶体的结构特征,了解中间相的性质和应用。
教学重点:1. 合金、组元、相、组织、固溶体、间隙固溶体、置换固溶体的概念,固溶体的结构特点
&&&&&&&&&&&& 2. 电子浓度化合物的概念、类型与结构,正常价化合物的概念
&&&&&&&&&&&& 3. 间隙相和间隙化合物的形成条件、类型、结构以及间隙相和间隙化合物之间的主要区别
教学难点:1. 电子浓度化合物的结构与电子浓度之间的关系
&&&&&&&&&&&& 2. 以体心立方为基和以密排六方为基的固溶体
教学课件(PPT)
1.单选2.多选3.判断4.填空5.简答
指出间隙相和间隙化合物之间的主要区别和联系?
(1)&按照溶质原子在溶剂点阵中位置不同,固溶体可分为几类,并简述影响溶质原子在溶剂中溶解度的因素?

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