Paras vastaus
Seostuksen merkitys:
- Allointi tehdään yleensä materiaalin mekaanisen lujuuden tai korroosionkestävyyden parantamiseksi. Esimerkiksi sterlinghopea on seos, joka sisältää 92,5\% hopeaa ja 7,5\% kuparia. Normaaleissa ympäristöolosuhteissa puhdas hopea on erittäin korroosionkestävää, mutta myös erittäin pehmeää. Kuparilla seostaminen parantaa merkittävästi mekaanista lujuutta vaikuttamatta korroosionkestävyyteen.
- Puolijohteissa seos ohjaa kriittistä parametria, kuten kaistaväliä. Esimerkiksi binääriset puolijohteet, kuten InN, GaN, AlN, tunnetaan erinomaisista fysikaalisista ominaisuuksistaan ja käytöstä optisissa ja elektronisissa sovelluksissa. Näiden binaariseosten kaistaväli vaihtelee InN: stä (~ 1 eV) GaN: iin (~ 3,4 eV) AlN: iin (~ 6 eV). Siten tekemällä kolminkertainen GaN-seos indiumilla, kuten InGaN: lla, on mahdollista ulottua kaistaväli 3,4 eV: stä 1 eV: hen, jotta koko näkyvä spektri voidaan peittää. Nykyään optisia laitteita, kuten LED- ja laserdiodeja, jotka on valmistettu näillä kolmiosaisilla seoksilla, on jo kaupallisesti saatavana.
Kiinteä liukoisuus:
Se on vain vieraan elementin liukenemiskyky isäntäkiteessä. Tässä elementtiä kutsutaan yleisesti liuenneeksi aineeksi ja isäntäkiteen liuottimeksi. Toisin sanoen liuotin edustaa suurinta määrää läsnä olevaa elementtiä. Liuotettu aine edustaa elementtiä, jota esiintyy pienessä pitoisuudessa. Kiinteä liuos muodostuu, kun liuenneen aineen atomeja lisätään liuottimeen edellyttäen, että liuotinkiteen rakenne säilyy. Liukenevan aineen liukenemiskykyä liuottimessa kutsutaan kiinteäksi liukoisuudeksi. Liuenneen aineen liukoisuus liuottimeen riippuu kuitenkin kriittisesti mukana olevien alkuaineiden parametreista.
- Atomikoon ero:
- Arvioitu määrä liuotinta liukenee liuottimeen, jos ero Kahden atomisäteen välillä on alle +/- 15\%. Muut viisaat liuenneet atomit aiheuttavat merkittävän ristikkovääristymän liuotinkiteelle ja muodostuu uusi faasi
- Kiteiden rakenne:
- Huomattavan kiinteän liukoisuuden saavuttamiseksi sekä liuenneen aineen että liuottimen kiderakenteet on oltava samat
- Muut kiinteän liukoisuuden kontrolloivat parametrit ovat liuenneen aineen ja liuottimen atomien elektronegatiivisuus; liuenneiden ja liuotinatomien valenssielektronipitoisuudet
Esimerkkejä:
- kupari ja nikkeli täyttävät kaikki edellä mainitut vaatimukset. Nämä kaksi elementtiä ovat täysin liukoisia toisiinsa kaikilla koostumustasoilla. Näiden alkuaineiden atomisäteet ovat verrattavissa: 0,128 nm (Cu) ja 0,125 nm (Ni). Molemmilla on FCC-kiteinen rakenne ja niiden elektronegatiivisuudet ovat 1,9 (Cu) ja 1,8 (Ni).
- AlN- ja GaN-binääriset puolijohteet. Nykyään on yleistä käytäntöä tehdä kolmikomponenttiseos, kuten AlGaN, useista koostumuksista erilaisiin sähköisiin ja optisiin sovelluksiin. Molemmilla on sama wurtsiittikiteiden rakenne. Atomisädeero on alle 15\%. Elektronegatiivisuudet ovat 1,5 (Al) ja 1,6 (Ga).
Vastaus
Kiinteä liukoisuus tarkoittaa liuottimeen (kiinteä) liukoisen liuenneen aineen (kiinteän aineen) määrää. Toisin sanoen se antaa meille ajatuksen sekoittaa kaksi kiinteää ainetta nestemäisessä tilassaan ja jäähdyttää se kiinteään tilaan. Nyt jäähdytyksen aikana havaittiin, että jotkut metallit liukenevat täysin kaikkiin mahdollisiin koostumuksiin (sanotaan x määrä A ja y määrä B) x: n ja y: n arvot ja kaikissa mahdollisissa lämpötiloissa, jotka tunnetaan laajana liukoisuutena, kun taas joillakin niiden liukoisuus on rajallinen.
Käyrä piirretään, jota kutsutaan lämpötilan ja koostumuksen väliseksi liukoisuuskäyräksi. Tämä käyrä on erittäin tärkeä erilaisten seosten valmistuksessa. Käyttöolosuhteiden ja vaatimusten mukaan valitaan tarvittava koostumus ja muodostetaan seos optimaalisen tuloksen saavuttamiseksi. Vastaavasti käyrä auttaa myös päättämään seokselle tehtävästä mekaanisesta työstöstä sen mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi. Fe-C: n kiinteä liukoisuuskäyrä on erittäin tärkeä vaatimuksen mukaisten erityyppisten terästen tuotannossa.