Meilleure réponse
Importance de lalliage:
- Lalliage est généralement effectué pour améliorer la résistance mécanique ou la résistance à la corrosion du matériau. Par exemple, largent sterling est un alliage qui contient 92,5\% dargent et 7,5\% de cuivre. Dans des conditions ambiantes normales, largent pur est très résistant à la corrosion, mais aussi très doux. Lalliage avec du cuivre améliore considérablement la résistance mécanique sans affecter la résistance à la corrosion.
- Dans les semi-conducteurs, lalliage contrôle le paramètre critique tel que la bande interdite. Par exemple, les semi-conducteurs binaires tels que InN, GaN, AlN sont connus pour leurs excellentes propriétés physiques et leurs utilisations dans des applications optiques et électroniques. La bande interdite de ces alliages binaires varie de InN (~ 1 eV) à GaN (~ 3,4 eV) à AlN (~ 6 eV). Ainsi, en réalisant un alliage ternaire de GaN avec de lindium tel que lInGaN, il est possible détendre la bande interdite de 3,4 eV à 1 eV, de sorte que tout le spectre visible puisse être couvert. Aujourdhui, des dispositifs optiques tels que des LED et des diodes laser fabriqués à partir de ces alliages ternaires sont déjà disponibles dans le commerce.
Solubilité solide:
Cest juste la capacité de dissolution dun élément étranger dans le cristal hôte. Ici, lélément est communément appelé soluté et le cristal hôte comme solvant. En dautres termes, le solvant représente lélément qui est le plus présent. Le soluté représente lélément présent en concentration mineure. Une solution solide se forme lorsque les atomes de soluté sont ajoutés au solvant à condition que la structure cristalline du solvant soit maintenue. La capacité de dissolution du soluté dans le solvant est appelée solubilité solide. Cependant, la solubilité du soluté dans le solvant dépend de manière critique des paramètres des éléments impliqués
- Différence de taille atomique:
- Une quantité appréciable de soluté se dissout dans le solvant si la différence entre les rayons atomiques de deux est inférieur à +/- 15\%. Sinon, les atomes de soluté créent une distorsion de réseau significative du cristal de solvant et une nouvelle phase se formera
- Structure cristalline:
- Pour une solubilité solide appréciable, les structures cristallines du soluté et du solvant doit être identique
- Les autres paramètres qui contrôlent la solubilité du solide sont lélectronégativité des atomes de soluté et de solvant; concentrations délectrons de valence des atomes de soluté et de solvant
Exemples:
- Cuivre et nickel satisfaire toutes les exigences ci-dessus. Ces deux éléments sont complètement solubles lun dans lautre à tous les niveaux de composition. Les rayons atomiques de ces éléments sont comparables: 0,128 nm (Cu) et 0,125 nm (Ni). Les deux ont une structure cristalline FCC et leurs électronégativités sont de 1,9 (Cu) et 1,8 (Ni).
- Semi-conducteurs binaires AlN et GaN. Il est courant aujourdhui de réaliser un alliage ternaire tel que lAlGaN de plusieurs compositions pour diverses applications électriques et optiques. Les deux ont la même structure cristalline de wurtzite. La différence des rayons atomiques est inférieure à 15\%. Les électronégativités sont 1,5 (Al) et 1,6 (Ga)
Réponse
La solubilité solide signifie la quantité de soluté (solide) qui est soluble dans le solvant (solide). En dautres termes, cela nous donne lidée de mélanger deux solides à létat liquide et de le refroidir à létat solide.Maintenant, pendant le refroidissement, on observe que certains métaux sont complètement solubles à toutes les compositions possibles (disons x quantité de A et y quantité de B) de x et y et à toutes les températures possibles connues sous le nom de solubilité extensive tandis que certains montrent une solubilité limitée.
Une courbe est tracée qui est appelée courbe de solubilité entre la température et la composition. Cette courbe est très essentielle pour la préparation de divers alliages. Selon les conditions de service et les exigences, la composition nécessaire est sélectionnée et lalliage est formé pour un résultat optimal. De même, la courbe permet également de décider du travail mécanique à effectuer sur lalliage pour améliorer ses propriétés mécaniques. La courbe de solubilité solide du Fe-C est très importante pour la production de divers types dacier selon lexigence.