Bästa svaret
Betydelsen av legering:
- Legering görs vanligtvis för att förbättra materialets mekaniska hållfasthet eller korrosionsbeständighet. Till exempel är sterlingsilver en legering som innehåller 92,5\% silver och 7,5\% koppar. Under normala omgivningsförhållanden är rent silver mycket korrosionsbeständigt men också mycket mjukt. Legering med koppar förbättrar den mekaniska hållfastheten avsevärt utan att påverka korrosionsbeständigheten.
- I halvledare styr legering den kritiska parametern, såsom bandgap. Till exempel är binära halvledare som InN, GaN, AlN kända för sina utmärkta fysiska egenskaper och användningar i optiska och elektroniska applikationer. Bandgapet för dessa binära legeringar varierar från InN (~ 1 eV) till GaN (~ 3,4 eV) till AlN (~ 6 eV). Genom att tillverka en ternär legering av GaN med Indium såsom InGaN är det således möjligt att spänna bandgapet från 3,4 eV till 1 eV så att hela det synliga spektrumet kan täckas. Idag är optiska enheter som LED och laserdioder tillverkade med dessa ternära legeringar redan kommersiellt tillgängliga.
Fast löslighet:
Det är bara ett främmande grunds upplösningsförmåga i värdkristallen. Här kallas grundämnet vanligen löst ämne och värdkristallen som lösningsmedel. Med andra ord representerar lösningsmedel det element som är närvarande i den största mängden. Solute representerar elementet som finns i en mindre koncentration. En fast lösning bildas när de lösta atomerna tillsätts till lösningsmedlet förutsatt att lösningsmedelskristallstrukturen bibehålls. Lösningens lösningsförmåga i lösningsmedlet kallas fast löslighet. Lösligheten av lösligt ämne i lösningsmedlet beror emellertid kritiskt på parametrarna för de inblandade elementen.
- Atomstorleksskillnad: mellan atomradierna på två är mindre än +/- 15\%. På annat sätt skapar de lösta atomerna signifikant gitterförvrängning av lösningsmedelskristallen och en ny fas kommer att bildas.
- Kristallstruktur: måste vara samma
- De andra parametrarna som styr fast löslighet är elektronegativitet av lösta och lösningsmedelsatomer; valenselektronkoncentrationer av lösta och lösningsmedelsatomer
Exempel:
- Koppar och nickel uppfyller alla ovanstående krav. Dessa två element är fullständigt lösliga i varandra på alla kompositionsnivåer. Atomerradierna för dessa element är jämförbara: 0,128 nm (Cu) och 0,125 nm (Ni). Båda har FCC-kristallstruktur och deras elektronegativiteter är 1,9 (Cu) och 1,8 (Ni).
- AlN och GaN binära halvledare. Det är vanlig praxis idag att tillverka ternär legering såsom AlGaN med flera kompositioner för olika elektriska och optiska applikationer. Båda har samma wurtzitkristallstruktur. Atomradiens skillnad är mindre än 15\%. Elektronegativierna är 1,5 (Al) och 1,6 (Ga)
Svar
Fast löslighet betyder mängden löst (fast) som är lösligt i lösningsmedel (fast). Med andra ord ger det oss idén att blanda två fasta ämnen i flytande tillstånd och kyla det till fast tillstånd. Nu under kylning observeras att vissa metaller är lösliga helt i alla möjliga sammansättningar (säg x mängden A och y-mängden B) av x och y och vid varje möjlig temperatur känd som omfattande löslighet medan vissa visar begränsad löslighet.
En kurva ritas upp som kallas löslighetskurva mellan temperatur och komposition. Denna kurva är mycket viktigt för framställning av olika legeringar. Enligt servicevillkor och krav väljs nödvändig sammansättning och legering bildas för optimalt resultat. På samma sätt hjälper kurvan också att bestämma den mekaniska bearbetningen som ska utföras på legeringen för att förbättra dess mekaniska egenskaper. Den fasta löslighetskurvan för Fe-C är mycket viktig för produktion av olika typer av stål enligt kravet.