二次固溶體

概念

固溶體指的是礦物一定結晶構造位置上離子的互相置換，而不改變整個晶體的結構及對稱性等。但微觀結構上如結點的形狀、大小可能隨成分的變化而改變。如自然界輝石就是一個多種成分的固溶體。自然界礦物中廣泛存在的離子或離子團之間的置換的化學現象，過程稱為類質同像或固溶體。類質同像是礦物結晶時，其晶體結構中一種位置被兩種或兩種以上的不同元素（或基團）而形成混晶的現象，而固溶體是反映形成這種混晶的礦物結構。

固溶體按基體類型分類：

第一類固溶體（一次固溶體）：以純金屬為基形成的固溶體。

第二類固溶體（二次固溶體）：以化合物（中間相）為基形成的固溶體。

中間相

兩組元A和B組成合金時，除了可形成以A為基體或以B為基體的固溶體外（端際固溶體）外，還可能形成晶體結構與A、B兩組元均不相同的新相。

由於它們在二元相圖上的位置總是位於中間，故通常把這些相稱為中間相。晶體結構一般和組元金屬不同,物理、化學和力學性質也迥異。中間相是一類重要的合金相。按照結合鍵的類型，中間相可以分為離子化合物、共價化合物和金屬化合物；按照它們的形成規律和結構、性能特徵，又可區分為正常價化合物、電子化合物、間隙化合物和拓撲密堆相（TCP相）。這些化合物一般具有金屬性質，只一部分正常價化合物例外。習慣上中間相又常被稱為金屬間化合物（in-termetallic compound）。但也有人把成分範圍較寬的中間相區分為二次固溶體（secondary solid solution），而用金屬間化合物一詞專指均質範圍比較狹窄，化學計量比較簡單的中間相。

特點

中間相可以是化合物，也可以是以化合物為基的固溶體（第二類固溶體或稱二次固溶體）。
中間相通常可用化合物的化學分子式表示。大多數中間相中原子間的結合方式屬於金屬鍵與其他典型鍵（如離子鍵、共價鍵和分子鍵）相混合的一種結合方式。因此，它們都具有金屬性。
1，正常價化合物
2，電子化合物
3，原子尺寸因素有關的化合物

4，超結構（有序固溶體）

蠕變特徵

蠕變是金屬材料在固定載荷或恆定應力卜發生連續不斷的緩慢變形的現象。一般表現是在恆溫恆應力的作用下，應變隨時間的增加而增大。典型的金屬蠕變曲線如圖所示，即在恆溫及恆應力作用下應變與時間的關係曲線。

二次固溶體蠕變行為的主要特徵如下:

（1）蠕變初始，蠕變速率相對很大，在蠕變第一階段速率會逐漸降低，表現為“正常過渡”的行為；

（2）穩態時有穩定的亞結構形成；

（3）穩態蠕變速率應力指數n=5；

（4）穩態激活能等於基體金屬的自擴散激活能。

這種分類比較典型但不是絕對的。固溶體蠕變行為與應力和溫度有關，在一定的應力、溫度下表現出一次固溶體特徵的合金在另一條件下可能表現出二次固溶體特徵。

技術製備

金屬間化合物為基的合金或材料由於獨特的優良性能在航天航空等國防技術領域和機械、冶金、化工、電子等民用工業領域具有廣泛套用前景，正在發展成為一種新型金屬材料。而金屬間化合物的製備方法和形成機理研究主要集中在二元金屬間化合物，關於三元金屬間化合物的製備及其的微觀結構的研究鮮有報導，對於三元金屬間化合物的形成機理研究僅限於模式識別研究和計算預測。因而進一步開發和最佳化三元金屬間化合物的製備工藝及其形成機理、微觀結構演變規律尚需系統深入的研究。

二次固溶體

基本介紹

概念

中間相

特點

蠕變特徵

技術製備

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