24. Объясните причины возникновения ограниченной и неограниченной растворимости примесей в металлах.
Компоненты могут образовывать растворы неограниченной и ограниченной растворимости с разной степенью этого ограничения и разной температурной зависимостью предела насыщения раствора. На основе растворителя — химического элемента — возможны два типа твердых растворов: растворы замещения и растворы внедрения. В твердых растворах замещения атомы растворенного элемента занимают позиции атомов растворителя в узлах решетки, то есть замещают их. Твердые растворы замещения с неограниченной растворимостью могут образовываться при соблюдении следующих условий: Компоненты должны обладать одинаковыми по типу (изоморфными) кристаллическими решетками. Только в этом случае при изменении концентрации твердого раствора будет возможен непрерывный переход от кристаллической решетки одного компонента к решетке другого компонента. Различие в атомных размерах компонентов должно быть незначительным и не превышать 8 - 15% .Компоненты должны принадлежать к одной и той же группе периодической системы элементов или к смежным родственным группам и в связи с этим иметь близкое строение валентной оболочки электронов в атоме. Например, металлы с ГЦК - решеткой: Ag—Au, Ni—Cu, Ni—Rd, с ОЦК - решеткой: Mo—W, V—Ti. Твердые растворы замещения могут образовывать изоморфные соединения. Твердые растворы замещения образуются, когда один сорт атомов или ионов замещается на другой незакономерно (беспорядочно) размещаясь в одной и той же атомной позиции в кристаллической структуре. Неограниченная растворимость возможна только в растворах замещения. В ряду изоморфных твердых растворов физические свойства изменяются непрерывно в зависимости от концентрации каждого компонента.
25.Опишите структуру и условия образования соединения металл-неметалл….
Твердые растворы – это фазы, в которых один из компонентов сплава сохраняет свою кристаллическую решетку, а атомы других компонентов располагаются в решетке первого компонента, изменяя ее размеры (периоды). Твердый раствор, который состоит из двух компонентов, имеет один тип решетки и представляет одну фазу.Соединение метал-металл соответствует твердому раствору замещения.они состоят из металлов расположенных рядом в Периодической с-ме.Различают тв.р-ры с неограниченной и ограниченной растворимостью компонентов. Твердые растворы замещения могут быть с ограниченной и неограниченной растворимостью. В твердых растворах с ограниченной растворимостью концентрация растворенного компонента возможна до определенных пределов.В твердых растворах с неограниченной растворимостью возможна любая концентрация растворенного компонента (от 0 до 100%). Соединение металл-неметалл соответствует тв.р-ру внедрения. Если вещество, входящее в твердый раствор, имеет существенно меньший размер от атомов основного компонента - растворителя, то его атомы могут располагаться между узлами решетки - внедряться между ними. Такие твердые растворы носят название твердых растворов внедрения. Очень часто растворами внедрения оказываются растворы таких веществ, которые не является твердыми при обсуждаемых условиях. К ним, прежде всего, относятся газы (кислород, азот, водород и др). Условия образования тв.р-ров внедрения противоположны условиям образования тв.р-рам замещенияю.прежде всего размер внедряющихся атомов должен соответствовать объему пустот в междоузлиях в-ва растворителя.
а)тв.р-р замещения б)тв.р-р внедрения