Bedste svar
Betydningen af legering:
- Legering udføres normalt for at forbedre materialets mekaniske styrke eller korrosionsbestandighed. For eksempel er sterlingsølv en legering, der indeholder 92,5\% sølv og 7,5\% kobber. Under normale omgivelsesforhold er rent sølv meget korrosionsbestandigt, men også meget blødt. Legering med kobber forbedrer den mekaniske styrke betydeligt uden at påvirke korrosionsbestandigheden.
- I halvledere styrer legering den kritiske parameter såsom båndgab. For eksempel er binære halvledere som InN, GaN, AlN kendt for deres fremragende fysiske egenskaber og anvendelser i optiske og elektroniske applikationer. Båndgabet mellem disse binære legeringer varierer fra InN (~ 1 eV) til GaN (~ 3,4 eV) til AlN (~ 6 eV). Ved at fremstille en ternær legering af GaN med Indium som InGaN er det således muligt at spænde båndgabet fra 3,4 eV til 1 eV, så hele det synlige spektrum kan dækkes. I dag er optiske enheder såsom LED og laserdioder fremstillet ved hjælp af disse ternære legeringer allerede kommercielt tilgængelige.
Fast opløselighed:
Det er bare opløsningsevnen for et fremmed element i værtskrystallen. Her betegnes elementet almindeligvis som opløst stof og værtskrystallen som opløsningsmiddel. Med andre ord repræsenterer opløsningsmiddel det element, der er til stede i den største mængde. Opløsning repræsenterer det element, der er til stede i en mindre koncentration. En fast opløsning dannes, når de opløste atomer sættes til opløsningsmidlet, forudsat at opløsningsmidlets krystalstruktur opretholdes. Opløsningsevnen for opløst stof i opløsningsmidlet kaldes fast opløselighed. Opløseligheden af opløst stof i opløsningsmidlet afhænger imidlertid kritisk af parametrene for de involverede grundstoffer
- Atomisk størrelsesforskel:
- Mærkbar mængde opløst stof opløses i opløsningsmidlet, hvis forskellen mellem atomradierne på to er mindre end +/- 15\%. På anden vis skaber de opløste atomer signifikant gitterforvrængning af opløsningsmiddelkrystallen, og en ny fase vil danne sig
- Krystalstruktur:
- For mærkbar fast opløselighed krystalstrukturerne af både det opløste stof og opløsningsmidlet skal være ens
- De andre parametre, der styrer fast opløselighed, er elektronegativitet af opløste atomer og opløsningsmiddelatomer; valenselektronkoncentrationer af opløste atomer og opløsningsmiddelatomer
Eksempler:
- Kobber og nikkel opfylder alle ovenstående krav. Disse to elementer er fuldstændigt opløselige i hinanden på alle sammensætningsniveauer. Atomeradierne for disse grundstoffer er sammenlignelige: 0,128 nm (Cu) og 0,125 nm (Ni). Begge har FCC-krystalstruktur, og deres elektronegativiteter er 1,9 (Cu) og 1,8 (Ni).
- Binære halvledere AlN og GaN. Det er almindelig praksis i dag at fremstille ternær legering såsom AlGaN af flere sammensætninger til forskellige elektriske og optiske applikationer. Begge har den samme wurtzitkrystalstruktur. Atomradiusforskellen er mindre end 15\%. Elektronegativierne er 1,5 (Al) og 1,6 (Ga)
Svar
Fast opløselighed betyder den mængde opløst stof (fast stof), der er opløseligt i opløsningsmiddel (fast stof). Med andre ord giver det os ideen om at blande to faste stoffer i deres flydende tilstand og afkøle det til fast tilstand. Nu under afkøling observeres det, at nogle metaller er opløselige fuldstændigt ved enhver mulig sammensætning (f.eks. af x og y og ved enhver mulig temperatur kendt som omfattende opløselighed, mens nogle viser begrænset opløselighed.
En kurve afbildes, der kaldes opløselighedskurve mellem temperatur og sammensætning. Denne kurve er meget vigtig til fremstilling af forskellige legeringer. I henhold til servicetilstanden og -kravet vælges den nødvendige sammensætning, og legeringen dannes for et optimalt resultat. På samme måde hjælper kurven også med at bestemme den mekaniske bearbejdning, der skal udføres på legering for at forbedre dens mekaniske egenskaber. Den faste opløselighedskurve for Fe-C er meget vigtig for produktion af forskellige ståltyper i henhold til kravet.