ベストアンサー
合金化の重要性：
- 合金化は通常、材料の機械的強度または耐食性を向上させるために行われます。たとえば、スターリングシルバーは、92.5％の銀と7.5％の銅を含む合金です。通常の周囲条件では、純銀は非常に耐食性がありますが、非常に柔らかいです。銅との合金化は、耐食性に影響を与えることなく機械的強度を大幅に向上させます。
- 半導体では、合金化はバンドギャップなどの重要なパラメータを制御します。たとえば、InN、GaN、AlNなどのバイナリ半導体は、その優れた物理的特性と、光学および電子アプリケーションでの使用で知られています。これらの二元合金のバンドギャップは、InN（〜1 eV）からGaN（〜3.4 eV）、AlN（〜6 eV）までさまざまです。このように、GaNとInGaNなどのインジウムとの三元合金を作ることにより、バンドギャップを3.4eVから1eVに広げることが可能であり、可視スペクトル全体をカバーすることができます。今日、これらの三元合金を使用して製造されたLEDやレーザーダイオードなどの光学デバイスはすでに市販されています。
固溶度：
これは、ホスト結晶内の外来元素の溶解能力にすぎません。ここでは、元素は一般に溶質と呼ばれ、ホスト結晶は溶媒と呼ばれます。言い換えれば、溶媒は最も多く存在する元素を表します。溶質は、低濃度で存在する元素を表します。溶媒の結晶構造が維持されていれば、溶質原子を溶媒に加えると固溶体が形成されます。溶質の溶媒への溶解能力は固溶度と呼ばれます。ただし、溶質の溶媒への溶解度は、関係する元素のパラメーターに大きく依存します
- 原子サイズの違い：
- 違いがある場合、かなりの量の溶質が溶媒に溶解します2つの原子半径の間は+/- 15％未満です。そうでなければ、溶質原子が溶媒結晶の著しい格子歪みを生み出し、新しい相が形成されます
- 結晶構造：
- かなりの固溶性のために、溶質と溶媒の両方の結晶構造同じでなければなりません
- 固溶度を制御する他のパラメータは、溶質原子と溶媒原子の電気陰性度です。溶質および溶媒原子の価電子濃度
例：
- 銅とニッケル上記のすべての要件を満たします。これらの2つの要素は、すべての組成レベルで互いに完全に溶解します。これらの元素の原子半径は同等です：0.128 nm（Cu）と0.125 nm（Ni）。どちらもFCC結晶構造を持ち、電気陰性度は1.9（Cu）と1.8（Ni）です。
- AlNとGaNの2成分半導体。今日では、さまざまな電気的および光学的用途向けに、いくつかの組成のAlGaNなどの三元合金を製造するのが一般的です。どちらも同じウルツ鉱の結晶構造を持っています。原子半径の差は15％未満です。電気陰性度は1.5（Al）と1.6（Ga）です。
回答
固溶度とは、溶媒（固体）に溶解する溶質（固体）の量を意味します。言い換えれば、2つの固体を液体状態で混合し、それを固体状態に冷却するというアイデアを私たちに与えます。冷却中に、いくつかの金属がすべての可能な組成で完全に溶解することが観察されました（たとえば、Aのx量とBのy量） xとyの、および広範な溶解度として知られるすべての可能な温度で、一部は限られた溶解度を示します。
温度と組成の間の溶解度曲線と呼ばれる曲線がプロットされます。この曲線は、さまざまな合金の調製に非常に重要です。使用条件と要件に応じて、必要な組成が選択され、最適な結果を得るために合金が形成されます。同様に、曲線は、合金の機械的特性を改善するために合金に対して行われる機械的作業を決定するのにも役立ちます。 Fe-Cの固溶度曲線は、要件に応じてさまざまな種類の鋼を製造するために非常に重要です。