Твердые растворы. Дальний и ближний порядок.

Твёрдые растворы — фазы переменного состава, в которых атомы различных элементов расположены в общей кристаллической решётке. Это твердые фазы, содержание компонентов в которых может изменяться в определенных пределах (в пределах области гомогенности).

Могут быть неупорядоченными (с хаотическим расположением атомов), частично или полностью упорядоченными.

Непрерывными называют твердые растворы, образующиеся при любом соотношении компонентов – в двойных системах от 100% А до 100% В. При ограниченной растворимости мы имеем дело с граничным твердым раствором.

Различают твердые растворы замещения и внедрения. В первых атомы компонентов могут замещать друг друга в любом узле решетки, во вторых атомы растворенного компонента располагаются в междоузлиях решетки растворителя. Решетка твердого раствора такая же, как и решетка компонента, на базе котрого он образовался, но с измененным периодом. Непрерывными могут быть лишь твердые растворы замещения, граничными – растворы замещения и внедрения.

Делятся на:

Растворы с неограниченной растворимостью

Растворы с ограниченной растворимостью

Растворы с расслоением

Различают три вида твёрдых растворов:

-твёрдые растворы замещения;

a = a_a C_a + a_b C_b

a = a_a + Δa C

-твёрдые растворы внедрения;

a = a_a + βC_b

-твёрдые растворы вычитания.

a = a₀ – q C_b

Дальний порядок — упорядоченность во взаимном расположении атомов или молекул в веществе (по узлам решетки) (в жидком или твёрдом состоянии), которая (в отличие от ближнего порядка) повторяется на неограниченно больших расстояниях. Дальним порядком в расположении атомов или молекул обладают, например, кристаллы.

Степень ДП: σ = (Р_а – С_а)/(1-С_а)

Р- вероятность того, что узел подрешетки А занят атомом А

С – концентрация (атомная доля) компонента А

Идеальный порядок Р=1 σ=1

Полный беспорядок Р=С σ=0

Для фаз нестехиометрического состава σ=(Р_а-С_а)/(1-ν_а) ν-доля узлов в решетке, относящихся к подрешетке А

Ближний порядок — упорядоченность во взаимном расположении атомов или молекул в веществе, которая (в отличие от дальнего порядка) повторяется лишь на расстояниях, соизмеримых с расстояниями между атомами, то есть ближний порядок - упорядоченное размещение атомов относительно друг друга в ближайших координационных сферах.

Ближним порядком в расположении атомов или молекул обладают, наряду с кристаллами,также аморфные тела и жидкости.

α = 1- n_ab/C_b * z = 1-P_ab/C_b

z-К.Ч. Р – вероятность, что А находится в коор-ой сфере.

При полном беспорядке n=C_b*z α=0

Раствор типа упорядочение n_ab >C_b*z α<0

Раствор типа расслоения α>0

Дата добавления: 2015-07-16