晶体结构缺陷(二)固溶体

知识点052 固溶体的定义与分类定义
分类
置换式固溶体：间隙式固溶体：
分类
无限固溶体：
有限固溶体：
实例
置换式实例：金属和金属形成的固溶体都是置换式的。

如，Cu-Zn系中的α和η固溶体都是置换式固溶体。

在金属氧化物中，主要发生在金属离子位置上的置换，如：MgO-
CaO，MgO-CoO，PbZrO
3-PbTiO
3
，Al
2
O
3
-Cr
2
O
3
等。

间隙式实例：金属和非金属元素H、B、C、N等形成的固溶体都是间隙式的。

如，在Fe-C系的α固溶体中，碳原子就位于铁原子的BCC（体心立方）点阵的八面体间隙中。

实例 无限互溶实例： Cu-Ni 系、Cr-Mo 系、Mo-W 系、Ti-Zr 系， MgO-CoO 系统，分子式可写为Mg x Ni 1-x O ，x =0~1 。

PbTiO 3与PbZrO 3，分子式可写成：Pb （Zr x Ti 1-x ）O 3，x =0~1 有限互溶实例： Cu-Zn 系统、Cu-Sn 系统、Fe-C 系统、Pd-H 系统（储氢材料）、NaCl-KCl 系统、MgO-CaO 系统，ZrO 2-CaO 系统、MgO-Al 2O 3系统等。

为什么？
形成置换型固溶体的条件（经验规则）
相似相溶
r = r1–r2
r
1小于介于
注意：只是必要条件而不是充分条件
实例
形成间隙型固溶体的条件（经验规则）
实例
随堂练习：答：
= r = r 1–r 2 r 1
随堂练习：
答：
经验规则！
知识点053.固溶体的性质
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随堂练习：
随堂练习：
知识点054 固溶体类型的实验判别
V
W d 晶胞体积的晶胞质量（含有杂质的）固溶体理论密度理=0
N i i i Wi i 阿佛加德罗常数的原子量实际所占分数的晶胞分子数质点质量⨯⨯=∑==
n
i Wi W 1
CaO
ZrO 2 Ca Zr + O O + V O .. ,,
2CaO
ZrO 2 Ca Zr + 2O O + Ca i
.. ,,
Ca
Zr0.85O1.85
0.15
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CaO ZrO2
Ca Zr + O O+ V O..
,,
Ca0.15Zr0.85O1.85
x
32423
/565.5101.1351018.75cm g V W d =⨯⨯==--理置∑⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯==-++22
24210022.6285.18185.04115.04O Zr Ca M M M Wi W 晶胞质量Ca 0.15Zr 0.85O 1.85
Ca 0.15Zr 0.85O 1.85
y
2CaO
ZrO 2 Ca Zr
+ 2O O + Ca i
.. ,,
Ca0.15Zr0.85O1.85
Ca
0.3/1.85Zr
1.7/1.85
O
2
∑⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯==-++22
24210022.6228185.1/7.14185.1/3.04O Zr Ca M M M Wi W 晶胞质量32423/014.610
1.1351025.81cm g V W d =⨯⨯==--理间Ca 0.3/1.85Zr 1.7/1.85O 2
32423/565.510
1.1351018.75cm g V W d =⨯⨯==--理置324
23
/014.6101.1351025.81cm g V W d =⨯⨯==--理间
随堂练习：答：
18
102
18 82
Al
Mg0.92O1.16
0.16
Al0.16Mg0.92O1.16 x
Al
2x Mg
l-2x
O
1+x
Al2O3 2MgO
2Al Mg
.
+ 2O O+ O i
,,
0.16 0.92 1.16
=
0.148 0.852 1.074
密度增加
x
Al
2x Mg1-3x O
Al0.16Mg0.92O1.16
Al2O3 3MgO
2Al Mg
.
+ 3O O+ V Mg
,,
Al2x Mg1-3x O Al0.16/1.16Mg0.92/1.16O1.16/1.16有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）
0.138 0.793 1
密度减小。