محلول جامد جانشینی

محلول جامد جانشینی

تعداد بازدید: 8086
چهارشنبه 03 دي 1393

محلول جامد جانشینی

در محلول جامد جانشینی (Substitutional Solid Solution)، اتم های محلول در ساختار بلوری اتم حلال جایگزین اتم های حلال می شود. برای مثال اتم های نقره می توانند جایگزین اتم های طلا شوند بدون این که ساختار بلوری طلا (fcc) تغییر کند و اتم های طلا می توانند جایگزین اتم های نقره در شبکه بلوری fcc نقره شوند. همه آلیاژ های سیستم نقره - طلا دارای یک ساختار بلوری fcc هستند، که در آن اتم های نقره و طلا به طور اتفاقی در سر تا سر شبکه بلوری توزیع شده اند. این سیستم یک سری پیوسته از محلول های جامد را می سازد.

عوامل موثر بر حلالیت کامل در حالت جامد

عوامل متعددی وجود دارند که میزان حلالیت در سیستم های آلیاژی را کنترل می کنند. این عوامل عبارتند از:

1- ساختار بلوری:

هرگز دو عنصر نمی توانند در حالت جامد دارای حلالیت کامل باشند، مگر این که دارای ساختار بلوری مشابه باشند.

2- اندازه نسبی:

تشکیل محلول جامد هنگامی میسر است که اختلاف شعاع اتمی دو عنصر کمتر از 15% باشد. اگر اختلاف شعاع بیش از 8% و کمتر از 15% باشد، سیستم آلیاژی معمولا آلیاژی با حداقل نقطه ذوب (مینیمم) را نشان می دهد. اگر اختلاف شعاع اتمی بیش از 15% باشد، تشکیل محلول جامد بسیار محدود است. برای مثال نقره و سرب هر دو داراری شبکه fcc هستند و اختلاف شعاع اتمی آن ها حدود 20% است. حلالیت سرب در نقره جامد در حدود 0.1% است. آنتیموان و بیسموت در هر نسبتی به طور کامل در یکدیگر حل می شوند. این دو عنصر دارای شبکه بلوری یکسان هستند و اختلاف شعاع اتمی آن ها حدود 7% است. با وجود این حلالیت آنتیموان در آلومینیم fcc کمتر از 0.1% است، اگر چه فاکتور اندازه نسبی این دو عنصر حدود 2% است.

3- تمایل شیمیایی (افینیته شیمیایی):

هر چه میل ترکیبی شیمیایی دو عنصر بیشتر باشد، محدودیت بیشتری در تشکیل محلول های جامد آن دو عنصر وجود دارد و تمایل آن ها برای تشکیل ترکیب بیشتر است. معمولا هر قدر دو عنصر در جدول تناوبی از یکدیگر دورتر باشند، تمایل آن دو برای تشکیل ترکیب با یکدیگر بیشتر است.

4- ظرفیت نسبی:

اگر ظرفیت اتم محلول و فلز حلال یکسان نباشد، تعداد الکترون در هر اتم (که نسبت الکترون نامیده می شود) تغییر می کند. ساختار های بلوری به کاهش نسبت الکترون بیشتر حساس هستند تا به افزایش آن. به عبارت دیگر یک فلز با ظرفیت کمتر تمایل به حل کردن بیشتر یک فلز با ظرفیت بالاتر دارد و بر عکس. برای مثال در سیستم آلیاژی Al-Ni، هر دو جزء دارای شبکه fcc هستند و اختلاف شعاع اتمی آن ها حدود 14% است. با وجود این، نیکل ظرفیت کمتری از Al دارد و مطابق با عامل نسبی، نیکل جامد 5% آلومینیم را در خود حل می کند، اما آلومینیم با ظرفیت بالاتر فقط 0.04% نیکل را در خود حل می کند. 

با در نظر گرفتن چهار عامل فوق می توان میزان حلالیت یک فلز در فلز دیگر را تخمین زد. قابل ذکر است که عامل اندازه نسبی نا مطلوب به تنهایی برای محدود کردن میزان حلالیت به مبزان کم کافی است. اگر عامل اندازه نسبی مطلوب باشد سه عامل دیگر برای تصمیم گیری در مورد میزان حلالیت در حالت جامد باید در نظر گرفته شود. ساختار یک محلول جامد در اصل همان ساختار شبکه بلوری فلز حلال با تغییرات جزئی در پارامتر شبکه آن است. اگر اتم محلول بزرگتر از اتم حلال باشد، یک انبساط و اگر اتم محلول کوچکتر باشد، یک انقباض در شبکه ایجاد می شود.

       اثر اندازه اتم جانشین

منابع و پیوندها

گردآوری شده توسط گروه پژوهشی شرکت پاکمن

احمد رزاقیان ، خواص فیزیکی مواد ، انتشارات دانشگاه بین المللی امام خمینی ، 1390.

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

 

جامد جانشین
محلول جامد جانشینی چیست؟
برچسب ها: محلول جامدخواص فیزیکی موادعلم مواد
نمایشگاه بین المللی تاسیسات و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 1401 بیست و یکمین دوره
عنوان : نمایشگاه بین المللی تاسیسات و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 1401 بیس ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنعت تهران 1401 بیست و دومین دوره
عنوان :نمایشگاه بین المللی صنعت تهران 1401 بیست و دومین دوره شهر : تهران ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 1401 بیست و دومین دوره
عنوان نمایشگاه : نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 1401 بیست و دومین دوره ...بیشتر
نمایشگاه های سال 1401
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
دریافت گواهی تائیدیه شرکتهای دانش بنیان
دریافت گواهی تائیدیه شرکتهای دانش بنیان شرکت پاکمن بنا به ارزیابی های انجام ش ...بیشتر
نمایشگاه بین المللی صنایع و تجهیزات آشپزخانه، حمام، سونا و استخر تهران 1401 نوزدهمین دوره
عنوان: نوزدهمین نمایشگاه صنایع و تجهیزات آشپزخانه، حمام، سونا و استخر شهر: ...بیشتر
برندینگ شرکت پاکمن
درباره گروه تاسیساتی شرکت پاکمن شرکت پاکمن در سال 1354تاسیس شد و در ادامه فعا ...بیشتر
دریافت گواهینامه صلاحیت پیمانکاری شرکت دانش بنیان پاکمن از سازمان برنامه و بودجه
دریافت گواهینامه صلاحیت پیمانکاری شرکت دانش بنیان پاکمن از سازمان برنامه و بودجه ...بیشتر
نمایشگاه نفت ، گاز و پتروشیمی بیست و ششمین دوره-شهریور 1400
عنوان نمایشگاه : نمایشگاه نفت ، گاز و پتروشیمی بیست و ششمین دوره شهر ...بیشتر
بیستمین نمایشگاه سرمایشی و گرمایشی و تاسیسات تهران 1400
عنوان: بیستمین نمایشگاه سرمایشی و گرمایشی و تاسیسات تهران 1400 شهر: تهران ...بیشتر
تقویم نمایشگاهی 1400
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ها ...بیشتر