최상의 답변
합금의 중요성 :
- 합금은 일반적으로 재료의 기계적 강도 또는 내식성을 향상시키기 위해 수행됩니다. 예를 들어, 순은은은 92.5 \%와 구리 7.5 \%를 포함하는 합금입니다. 정상적인 주변 조건에서 순은은 부식에 강하지 만 매우 부드럽습니다. 구리와 합금하면 내식성에 영향을주지 않고 기계적 강도가 크게 향상됩니다.
- 반도체에서 합금은 밴드 갭과 같은 중요한 매개 변수를 제어합니다. 예를 들어 InN, GaN, AlN과 같은 이진 반도체는 우수한 물리적 특성과 광학 및 전자 응용 분야에 사용되는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 이원 합금의 밴드 갭은 InN (~ 1 eV)에서 GaN (~ 3.4 eV), AlN (~ 6 eV)까지 다양합니다. 따라서 InGaN과 같은 인듐과 GaN의 삼원 합금을 만들면 밴드 갭을 3.4eV에서 1eV까지 확장하여 전체 가시 스펙트럼을 커버 할 수 있습니다. 오늘날 이러한 삼원 합금을 사용하여 제조 된 LED 및 레이저 다이오드와 같은 광학 장치는 이미 상업적으로 이용 가능합니다.
고체 용해도 :
그것은 단지 호스트 결정에서 이물질의 용해 능력입니다. 여기서 원소는 일반적으로 용질이라고하고 호스트 결정은 용매라고합니다. 즉, 용매는 가장 많이 존재하는 원소를 나타냅니다. 용질은 미량 농도로 존재하는 원소를 나타냅니다. 용매 결정 구조가 유지된다면 용질 원자가 용매에 첨가 될 때 고용체가 형성된다. 용매에서 용질의 용해 능력을 고체 용해도라고합니다. 그러나 용매에서 용질의 용해도는 관련된 원소의 매개 변수에 따라 결정적으로 달라집니다.
- 원자 크기 차이 :
- 용질의 상당한 양이 차이가 나는 경우 용매에 용해됩니다. 2의 원자 반경 사이는 +/- 15 \% 미만입니다. 그렇지 않으면 용질 원자가 용매 결정의 상당한 격자 왜곡을 생성하고 새로운 상이 형성됩니다
- 결정 구조 :
- 눈에 띄는 고체 용해도를 위해 용질과 용매 모두의 결정 구조 동일해야 함
- 고체 용해도를 제어하는 다른 매개 변수는 용질과 용매 원자의 전기 음성도입니다. 용질 및 용매 원자의 원자가 전자 농도
예 :
- 구리 및 니켈 위의 모든 요구 사항을 충족합니다. 이 두 요소는 모든 구성 수준에서 서로 완전히 용해됩니다. 이 원소의 원자 반경은 0.128nm (Cu)와 0.125nm (Ni)입니다. 둘 다 FCC 결정 구조를 가지며 전기 음성도는 1.9 (Cu) 및 1.8 (Ni)입니다.
- AlN 및 GaN 이원 반도체입니다. 오늘날 다양한 전기 및 광학 응용 분야를 위해 여러 조성의 AlGaN과 같은 삼원 합금을 만드는 것이 일반적입니다. 둘 다 동일한 wurtzite 결정 구조를 가지고 있습니다. 원자 반경 차이는 15 \% 미만입니다. 전기 음성도는 1.5 (Al)와 1.6 (Ga)입니다.
Answer
고체 용해도는 용매 (고체)에 용해되는 용질 (고체)의 양을 의미합니다. 즉, 액체 상태에서 두 개의 고체를 혼합하고 고체 상태로 냉각시키는 아이디어를 제공합니다. 이제 냉각하는 동안 일부 금속은 모든 가능한 구성에서 완전히 용해되는 것으로 관찰되었습니다 (예 : A의 x 량 및 B의 y 량). x와 y의 모든 가능한 온도에서 광범위한 용해도라고 알려진 반면 일부는 제한된 용해도를 나타냅니다.
온도와 조성 사이의 용해도 곡선이라고하는 곡선이 그려집니다. 이 곡선은 다양한 합금을 준비하는 데 매우 중요합니다. 서비스 조건 및 요구 사항에 따라 필요한 구성을 선택하고 최적의 결과를 위해 합금을 형성합니다. 마찬가지로 곡선은 합금의 기계적 특성을 개선하기 위해 수행 할 기계적 작업을 결정하는 데 도움이됩니다. Fe-C의 고체 용해도 곡선은 요구 사항에 따라 다양한 유형의 강철 생산에 매우 중요합니다.