치환 대 interstitial solid solutions :
대체 및 간질의 고체 용액은 용질 원자가 용매 (숙주) 금속에 용해되는 합금의 유형이다. 그러나, 용질 원자가 결정 격자에 통합되는 방식은 이들 두 용액을 차별화시킨다.
치환 솔루션 :
* 메커니즘 : 용질 원자는 결정 격자에서 용매 원자를 대체합니다.
* 크기 요구 사항 : 용질 원자는 원자 반경의 15% 차이 내에있는 용매 원자와 크기가 유사해야합니다. 이것은 결정 격자의 최소 왜곡을 허용합니다.
* 예 :
* 금의 구리 (금은 솔벤트 인 금)
* 구리의 니켈
* 금으로 은색
interstitial solid solutions :
* 메커니즘 : 용질 원자는 결정 격자에서 용매 원자 사이의 간질 공간 (공간)에 적합합니다.
* 크기 요구 사항 : 용질 원자는 용매 원자보다 훨씬 작아야합니다.
* 예 :
* 철분 (철강 형성)
* 팔라듐의 수소
* 철분의 질소
표의 주요 차이점 :
| 기능 | 대체 솔루션 | interstitial solution |
| --- | --- | --- |
| 용질 원자 위치 | 용매 원자를 대체합니다 | 간질 공간을 차지합니다 |
| 용질 원자의 크기 | 용매 원자와 유사합니다 (15%내) | 용매 원자보다 훨씬 작습니다 |
| 크리스탈 격자에 미치는 영향 | 경미한 왜곡 | 중요한 왜곡 |
| 용해도 한계 | 크기 및 전기 음성 차이에 의해 제한 | 간극 공간의 크기와 가용성에 의해 제한 |
여기 간단한 비유가 있습니다 :
모든 조각이 같은 크기 (용매) 인 퍼즐을 상상해보십시오. 대체 솔루션에서는 원 조각을 비슷한 크기 (용질)의 조각으로 교체합니다. 간질 솔루션에서는 훨씬 작은 조각을 더 큰 조각 사이의 간격에 맞추려고 노력합니다.
차이의 영향 :
* 기계적 특성 : 치환 용액은 결정 격자에 대한 더 큰 영향을 미치는 간질 용액에 비해 기계적 특성 (예를 들어, 강도, 연성)에 대한 더 넓은 범위의 효과를 가질 수 있습니다.
* 전기 전도도 : 대체 용액은 특히 용질 원자가 다른 원자가 전자 구성을 갖는 경우, 간질 용액에 비해 전기 전도도에 더 큰 영향을 미치는 경향이있다.
* 열처리 : 간질의 고체 용액은 종종 열처리 (예 :템퍼링 스틸)에 사용되며, 이는 격자 내에서 용질 원자의 이동으로 인한 특성의 변화를 이용할 수 있습니다.
대체 및 간질 고체 솔루션의 차이를 이해하면 합금의 특성을 예측하고 특정 응용 분야를 설계 할 수 있습니다.
