关于固溶体介绍

[拼音]：gurongti

[外文]：solid solution

两个或多个组元形成的固态溶体。溶质原子加入后并不破坏母相的晶体结构及宏观上成分的均匀性。固溶体可区分为三种基本类型──替代式、填隙式和缺位式。

晶胞中的原子（或离子）数保持不变，和纯溶剂晶胞的原子数相同。它可以是一个元素替代另一个元素，如Ag溶在Au中。或是一个化合物替代另一个化合物，如KCl溶在RbCl中。也可以是一个元素替代一个化合物中的某一元素，如Ir或Nb溶在Ir3Nb中（图1a，b，c）。有利于形成替代式固溶体的条件是：相互替代的组元应该具有相近的晶胞形状和大小，原子或离子半径比不超过约15％（无机化合物可稍大），相同的化学键性质和电荷符号，相同的电价等。

晶胞中的原子数大于纯溶剂晶胞的原子数。溶质原子占据在溶剂点阵的间隙。溶剂可能是元素，如C在γ－Fe中的奥氏体（图2）。也可能是化合物，如Na溶在WO3中。填隙的原子通常是原子半径较小的非金属，如H、N、C、B等，填隙的原子可能是单个的，也可能是原子对。

晶胞中的原子数小于纯溶剂晶胞的原子数。这种固溶体作为溶剂的只能是化合物。当元素B溶在AmBn化合物中时， B仍占据AmBn中的B应占位置，而属于A元素的部分位置空着。

对于离子键或共价键化合物，当形成缺位式固溶体或填隙式固溶体时，有一组元的原子价要发生变化。

当固溶体的成分发生变化时，固溶体所属类型可能改变。如以AlNi为基的固溶体，在富Ni部分为替代式固溶体，而富Al部分则为缺位式固溶体。NiSb为基固溶体的富Ni部分为填隙式固溶体，而富Sb部分为缺位式固溶体。

由于固溶体合金的强度硬度比纯金属高，而且有些固溶体可以进行各种不同的热处理（例如钢和铝合金的淬火回火或淬火时效）以改善本身的性能，所以在实际应用中广泛用作结构材料。