Beste antwoord
Betekenis van legering:
- Legering wordt meestal gedaan om de mechanische sterkte of corrosiebestendigheid van het materiaal te verbeteren. Sterlingzilver is bijvoorbeeld een legering die 92,5\% zilver en 7,5\% koper bevat. In normale omgevingsomstandigheden is puur zilver zeer corrosiebestendig, maar ook erg zacht. Legering met koper verbetert de mechanische sterkte aanzienlijk zonder de corrosieweerstand aan te tasten.
- In halfgeleiders regelt legering de kritische parameter zoals bandafstand. Binaire halfgeleiders zoals InN, GaN, AlN staan bijvoorbeeld bekend om hun uitstekende fysische eigenschappen en toepassingen in optische en elektronische toepassingen. De bandafstand van deze binaire legeringen varieert van InN (~ 1 eV) tot GaN (~ 3,4 eV) tot AlN (~ 6 eV). Dus door een ternaire legering van GaN te maken met indium zoals InGaN, is het mogelijk om de bandafstand te overbruggen van 3,4 eV tot 1 eV, zodat het volledige zichtbare spectrum kan worden bestreken. Tegenwoordig zijn optische apparaten zoals LED- en laserdiodes die zijn vervaardigd met deze ternaire legeringen al in de handel verkrijgbaar.
Solide oplosbaarheid:
Het is gewoon het oplossend vermogen van een vreemd element in het gastkristal. Hier wordt het element gewoonlijk opgeloste stof genoemd en het gastheerkristal als oplosmiddel. Met andere woorden, oplosmiddel vertegenwoordigt het element dat in de grootste hoeveelheid aanwezig is. Opgeloste staat voor het element dat in een ondergeschikte concentratie aanwezig is. Een vaste oplossing wordt gevormd wanneer de opgeloste atomen aan het oplosmiddel worden toegevoegd, op voorwaarde dat de kristalstructuur van het oplosmiddel behouden blijft. Het oplossend vermogen van opgeloste stof in het oplosmiddel wordt vaste oplosbaarheid genoemd. De oplosbaarheid van opgeloste stof in het oplosmiddel hangt echter kritisch af van de parameters van de betrokken elementen.
- Verschil in atomaire grootte:
- Aanzienlijke hoeveelheid opgeloste stof lost op in het oplosmiddel als het verschil tussen de atoomstralen van twee is minder dan +/- 15\%. Anders creëren de opgeloste atomen een aanzienlijke roostervervorming van het oplosmiddelkristal en zal er een nieuwe fase ontstaan
- Kristalstructuur:
- Voor een aanmerkelijke vaste oplosbaarheid de kristalstructuren van zowel de opgeloste stof als het oplosmiddel moet hetzelfde zijn
- De andere parameters die de oplosbaarheid van vaste stoffen regelen, zijn de elektronegativiteit van opgeloste stof en oplosmiddelatomen; valentie-elektronenconcentraties van opgeloste stof en oplosmiddelatomen
Voorbeelden:
- Koper en nikkel voldoen aan alle bovenstaande vereisten. Deze twee elementen zijn op alle samenstellingsniveaus volledig in elkaar oplosbaar. De atoomstralen van deze elementen zijn vergelijkbaar: 0,128 nm (Cu) en 0,125 nm (Ni). Beide hebben een FCC-kristalstructuur en hun elektronegativiteiten zijn 1,9 (Cu) en 1,8 (Ni).
- AlN- en GaN-binaire halfgeleiders. Tegenwoordig is het gebruikelijk om een ternaire legering zoals AlGaN van verschillende samenstellingen te maken voor verschillende elektrische en optische toepassingen. Beiden hebben dezelfde wurtziet kristalstructuur. Het atoomstralenverschil is minder dan 15\%. De elektronegativiteiten zijn 1.5 (Al) en 1.6 (Ga)
Antwoord
Vaste oplosbaarheid betekent de hoeveelheid opgeloste stof (vaste stof) die oplosbaar is in oplosmiddel (vaste stof). Met andere woorden, het geeft ons het idee om twee vaste stoffen in hun vloeibare toestand te mengen en af te koelen tot vaste toestand. Tijdens het afkoelen wordt nu waargenomen dat sommige metalen volledig oplosbaar zijn bij elke mogelijke samenstelling (zeg x hoeveelheid A en y hoeveelheid B) van x en y en bij elke mogelijke temperatuur die bekend staat als uitgebreide oplosbaarheid, terwijl sommige een beperkte oplosbaarheid vertonen.
Er wordt een curve uitgezet die de oplosbaarheidscurve tussen temperatuur en samenstelling wordt genoemd. Deze curve is zeer essentieel voor de bereiding van verschillende legeringen. Afhankelijk van de serviceconditie en vereiste wordt de benodigde samenstelling geselecteerd en wordt een legering gevormd voor een optimaal resultaat. Evenzo helpt de curve ook om de mechanische bewerking van de legering te bepalen om de mechanische eigenschappen ervan te verbeteren. De vaste oplosbaarheidscurve van Fe-C is erg belangrijk voor de productie van verschillende soorten staal volgens de vereisten.