既然晶体中空位浓度很低，那无限固溶体又是如何形成的呢？

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还是溶质与溶剂重新排列了呢？形成新的晶体，体积增大？

我心飞翔eric

固溶體不止間隙固溶一種啊，還有置換固溶體啊。

comma

间隙固溶是不可能无限固溶的，置换固溶有可以无限固溶的。

孤鸿踏雪

    固溶体  简而言之，固溶体是含有两种或更多的化学组元的单一均匀的固态晶相。其中含量多的组元称为溶剂或基体，含量少的叫溶质。固溶体是金属晶体中，溶质原子溶入溶剂晶格中而保持溶剂晶格类型的金属晶体。例如：常说的12K金，实际上是等重量（各50％）金与银的固溶体；钢铁组织中的铁素体是碳在α-Fe中的固溶体；七三黄铜（70％Cu、30％Zn）中的α相，就是锌在铜中的固溶体。这里的银、碳、锌都是溶质，而金，α-Fe 和铜都是溶剂。固溶体一般具有与溶剂金属相同的晶体结构。根据溶质原子在溶剂晶格中所占据的位置，固溶体可分为置换固溶体和间隙固溶体。
   
    间隙固溶体  有些元素的原子半径很小，当其作为溶质原子溶入溶剂晶格时，由于二者原子半径相对差别很大，而溶质原子直径却与溶剂晶格中的某些间隙大小相接近，此时溶质原子便不能置换溶剂金属晶格中的原子，而是分布到金属晶格的某些空隙位置，这样的固溶体称为间隙固溶体。在工业合金中，间隙固溶体的例子较多，如碳素钢中的铁素体（F）就是碳原子固溶于α-Fe晶格间隙形成的间隙固溶体；奥氏体（A）则是碳原子固溶于γ-Fe晶格间隙而形成的间隙固溶体。不难想象，间隙固溶体永不可能形成无限固溶体。形成间隙固溶体时，其晶格总是随着固溶度的增大而增大。
   
    连续固溶体  所有的金属（或中间相）在固态时都能溶解一些溶质原子，但其溶解度却不相同。例如，镍和铜可以任何比例互溶，为无限溶解；而锌在铜中的溶解度则是有限的，在室温时不超过约39％，这说明固溶体按溶解度可分为有限的和无限的。两组元在固态呈无限溶解时，其合金成分可以从一个组元连续改变到另一个组元，这样的固溶体又称为连续固溶体。
   
    无序固溶体  通常情况下，置换固溶体中的溶质原子在溶剂金属晶格中的分布是任意（随机）的，无规律的，这种固溶体称为无序固溶体。在一定条件下（只有当两种金属原子成一定比例时才可能实现有序排列，如AB或AB3），无序固溶体又能实现有序化，形成有序固溶体。有序固溶体实际上是无序固溶体与金属化合物的过渡相，但更接近于化合物。
    无序固溶体实现有序化而形成有序固溶体，则合金性质会发生急剧变化，如塑性和电阻急剧下降，脆性和硬度增加，对某些合金而言，还会发生磁性转变。在工业生产中，可根据需要，利用这一特点防止或促使固溶体的有序化。有序固溶体通常称为超结构或超点阵。
     
    有序固溶体  在一定温度以下，在其晶体点阵中，各不同种类的原子都分别占有规则位置的固溶体，也叫做超结构。
     
    置换固溶体  研究结果表明：除硅、锰等合金元素能与铁形成置换固溶体外，一般金属元素间也能相互溶解形成置换固溶体。但对于大多数合金而言，当形成置换固溶体时，其溶质原子在溶剂晶格中溶解度具有一定限度。例如：在室温条件下，硅在α-Fe中的溶解度就不能超过5％，一旦突破这一限度，就会形成一种新相Fe3Si。这种具有有限溶解度的固溶体称为有限固溶体。然而，某些合金系，如Fe-Cr、Fe-V、W-Mo、Cu-Ni等，当其形成固溶体时，二组元能以任意比例互相溶解，即溶质元素的原子与溶剂元素的原子可以无限互溶，这种固溶体称为无限固溶体。由此可见：置换固溶体有两个重要的结构特点：第一是溶质原子占据了溶剂金属晶格中本属溶剂原子的位置；第二是这类固溶体仍然保持着溶剂金属的晶格类型，但晶格常数有所变化。实验结果表明：在合金系中，当溶剂与溶质元素的原子半径相对差别大于14~15％时，就不能形成无限固溶体。进一步研究还证明：以铁为基体的固溶体，只有当铁与溶质原子半径相对差别不超过8％，且又具有相同晶格类型时，才能形成无限固溶体。

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comma 发表于 2012-8-8 23:03
间隙固溶是不可能无限固溶的，置换固溶有可以无限固溶的。

置换固溶体是如何形成无限固溶体的，溶剂原子被取代后到哪了，所以我问是不是两者重新排列了。

comma

space 发表于 2012-8-9 17:46
置换固溶体是如何形成无限固溶体的，溶剂原子被取代后到哪了，所以我问是不是两者重新排列了。

这就如同把体积大小差不多的红球和黑球在一个可以无限胀大的箱子里混合一样。
你是被“置换”两个字造成思维误区，是该固溶体的微观原子存在形式，而不是A作为基体被B置换取代的意思。

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comma 发表于 2012-8-9 21:12
这就如同把体积大小差不多的红球和黑球在一个可以无限胀大的箱子里混合一样。
你是被“置换”两个字造成 ...

哦，那也就是在一定的晶体结构下（溶剂晶格类型），溶剂溶质任意排列。
问题又来了，当溶质组元量超过溶剂时，晶格类型是不是就变了？（通常以含量大于50％的组元为溶剂，而晶体结构与溶剂形同）

孤鸿踏雪

space 发表于 2012-8-9 17:46
置换固溶体是如何形成无限固溶体的，溶剂原子被取代后到哪了，所以我问是不是两者重新排列了。

    这个问题，只要你稍加思考就能想象出是如何形成“无限固溶体”的！原因很简单，既然两种元素的原子半径接近，二者可以无限互溶，那么，不妨先假设A为溶剂（基体）、B为溶质原子，以B溶入A中，形成B在A中的固溶体，当B原子不断置换出A原子，那么固溶体中的B原子就会不断增加，A原子不断减少，当固溶体中B原子超过A原子，即B原子所占比例＞50％，而A原子所占比例＜50％时，实际上固溶体已变成A在B中的固溶体，继续置换下去，固溶体就会变成B的纯金属了。这个过程可以简单描述成：
   
   纯金属 A→B在A中的固溶体（99％A+1％B）→......B在A中的固溶体（51％A+49％B）→A+B（50％A+50％B）→A在B中的固溶体（49％A+51％B）→......A在B中的固溶体（1％A+99％B）→纯金属B

沉默处理

space 发表于 2012-8-9 21:27
哦，那也就是在一定的晶体结构下（溶剂晶格类型），溶剂溶质任意排列。
问题又来了，当溶质组元量超过溶剂 ...

楼上的前辈早上好呀！
比我还快，吃个早餐来答题，呵呵！
空位是一种晶体缺陷，固溶体则是一种晶体结构！这两个基本上不搭架的概念，居然被你给搞在一起，神！
无限固溶体，就是固溶度很好的置换固溶体！
无限固溶体中也是有很高或很低的空位浓度！
即使形成无限固溶体，多多少少都会影响材料的性能和物理化学性质！至于晶格有没有变，就返回到了固溶体的概念了！
溶质和溶剂的概念都是人为定的！你就把超过的五十的当作溶剂就好了！没必要深究！

江南1990

看的我头晕，
无限固溶体的定义：凡溶质原子完全溶于固态溶剂中，并能保持溶剂元素的晶格类型所形成的合金相。
影响固溶度因素：
1.组元晶格结构类型
2.原子尺寸因素
3.电负性因素
4.电子溶度因素
等等

温小豹

space 发表于 2012-8-9 17:46
置换固溶体是如何形成无限固溶体的，溶剂原子被取代后到哪了，所以我问是不是两者重新排列了。

比如100%A和100%B互相形成固溶体，分别形成（80%A+20%B）固溶体和（20%A+80%B）固溶体
那么很清楚了，100%A中被置换出的20%A到（20%A+80%B）固溶体中了，并没有消失