Nejlepší odpověď
Význam legování:
- Legování se obvykle provádí za účelem zlepšení mechanické pevnosti nebo odolnosti materiálu proti korozi. Například mincovní stříbro je slitina, která obsahuje 92,5\% stříbra a 7,5\% mědi. Za normálních podmínek je čisté stříbro vysoce odolné proti korozi, ale také velmi měkké. Slitina mědí významně zlepšuje mechanickou pevnost, aniž by byla ovlivněna odolnost proti korozi.
- U polovodičů řídí slitiny kritické parametry, jako je mezera mezi pásmy. Například binární polovodiče, jako jsou InN, GaN, AlN, jsou známé pro své vynikající fyzikální vlastnosti a použití v optických a elektronických aplikacích. Mezera mezi pásmy těchto binárních slitin se pohybuje od InN (~ 1 eV) do GaN (~ 3,4 eV) do AlN (~ 6 eV). Takže vytvořením ternární slitiny GaN s indiem, jako je InGaN, je možné překlenout mezeru mezi pásmy od 3,4 eV do 1 eV, aby bylo možné pokrýt celé viditelné spektrum. Dnes jsou již komerčně dostupná optická zařízení, jako jsou LED a laserové diody vyrobené z těchto ternárních slitin.
Solid Solubility:
Je to jen schopnost rozpouštění cizího prvku v hostitelském krystalu. Zde se prvek běžně označuje jako solut a hostitelský krystal jako rozpouštědlo. Jinými slovy, rozpouštědlo představuje prvek, který je přítomen v největším množství. Solute představuje prvek, který je přítomen v malé koncentraci. Když se atomy rozpuštěné látky přidají k rozpouštědlu, vytvoří se pevný roztok za předpokladu, že se zachová krystalová struktura rozpouštědla. Rozpouštěcí schopnost solutu v rozpouštědle se nazývá pevná rozpustnost. Rozpustnost rozpuštěné látky v rozpouštědle však rozhodujícím způsobem závisí na parametrech použitých prvků.
- Rozdíl atomové velikosti:
- Značné množství rozpuštěné látky se rozpouští v rozpouštědle, pokud je rozdíl mezi atomovými poloměry dvou je menší než +/- 15\%. Jinak atomy rozpuštěné látky vytvářejí významné mřížkové zkreslení krystalu rozpouštědla a vytvoří se nová fáze.
- Krystalová struktura:
- Pro znatelnou rozpustnost pevné látky krystalová struktura rozpuštěné látky i rozpouštědla musí být stejné
- Dalšími parametry, které řídí rozpustnost pevných látek, jsou elektronegativita atomů rozpustné látky a rozpouštědla; valenční elektronové koncentrace atomů rozpuštěné látky a rozpouštědla
Příklady:
- měď a nikl splňují všechny výše uvedené požadavky. Tyto dva prvky jsou navzájem zcela rozpustné na všech úrovních složení. Atomové poloměry těchto prvků jsou srovnatelné: 0,128 nm (Cu) a 0,125 nm (Ni). Oba mají krystalovou strukturu FCC a jejich elektronegativity jsou 1,9 (Cu) a 1,8 (Ni).
- Binární polovodiče AlN a GaN. Dnes je běžnou praxí vyrábět ternární slitiny, jako je AlGaN, z několika kompozic pro různé elektrické a optické aplikace. Oba mají stejnou strukturu krystalů wurtzitu. Rozdíl atomových poloměrů je menší než 15\%. Elektronegativity jsou 1,5 (Al) a 1,6 (Ga).
Odpověď
Rozpustnost v pevné látce znamená množství rozpustné látky (pevné látky), které je rozpustné v rozpouštědle (pevné látce). Jinými slovy, dává nám myšlenku míchat dvě pevné látky v jejich kapalném stavu a ochladit je do pevného stavu. Nyní během chlazení bylo pozorováno, že některé kovy jsou zcela rozpustné v každém možném složení (řekněme x množství A a y množství B) x a y a při každé možné teplotě známé jako rozsáhlá rozpustnost, zatímco některé vykazují omezenou rozpustnost.
Je zakreslena křivka, která se nazývá křivka rozpustnosti mezi teplotou a složením. Tato křivka je velmi důležitá pro přípravu různých slitin. Podle provozních podmínek a požadavků je vybráno nezbytné složení a slitina je vytvořena pro optimální výsledek. Křivka rovněž pomáhá rozhodnout o mechanickém zpracování slitiny za účelem zlepšení jejích mechanických vlastností. Křivka rozpustnosti v tuhém stavu Fe-C je podle požadavku velmi důležitá pro výrobu různých druhů oceli.