Твердые растворы внедрения

Способ получения титана и степень его чистоты оказывают существенное влияние на механические свойства металла особенно сильно влияет наличие в титане и его сплавах примесей кислорода, азота и водорода. Эти примеси способны давать с титаном твердые растворы внедрения, повышающие твердость, предел прочности и сильно снижающие пластические свойства металла. Наиболее пластичным и наименее прочным является титан, получаемый йодидным способом. [c.278]

Твердыми растворами называются однородные системы переменного состава, состоящие из двух и более компонентов. Различают твердые растворы двух типов внедрения и замещения. В твердых растворах внедрения частицы (атомы, молекулы или ионы) одного компонента размещаются между узлами кристаллической решетки другого компонента. Растворы внедрения получаются, например, при [c.189]

Твердые растворы внедрения образуются в результате того, что атомы растворяемого элемента размещаются в пустых местах решетки растворяющего металла. Очевидно, размер атомов растворяемого элемента должен быть небольшим. Обычно СИ не достигает 0,63 от размеров атома растворяющего металла. У последнего при этом может происходить и некоторое искажение [c.138]

Сплавы. Металлические сплавы обычно состоят из кристалликов различных компонентов, причем каждый вид кристалликов содержит преимущественно только один из компонентов. Однако в значительном ряде случаев обнаруживается присутствие в кристаллах данного вида не одного, а, например, двух из компонентов сплава. Это бывает в тех случаях, когда компоненты или-химически взаимодействуют между собой, образуя металлические соединения, или обладают способностью взаимно растворяться не только в жидком, но и в кристаллическом состоянии, образуя так называемые твердые растворы (или смешанные кристаллы). В последнем случае атомы одного металла внедряются в решетку другого или замещают его атомы своими, образуя соответственно твердые растворы внедрения или твердые растворы замещения. [c.138]

Порошкообразные V, Nb и Та адсорбируют значительные количества водорода, кислорода и азота, образуя твердые растворы внедрения. Неметаллы при этом переходят в атомарное состояние, и их электроны участвуют в образовании металлических связей в кристаллической решетке. При нагревании растворимость неметаллов возрастает, а характер связей между атомами металл — неметалл меняется. Изменяются и свойства соединений. Так, постепенное накопление кислорода в ниобии приводит к образованию нижеследующего ряда соединений [c.287]

Твердые растворы внедрения получаются внедрением компонента в междоузлия кристаллической решетки растворителя. Растворы внедрения образуются тогда, когда размеры частиц внедряемого вещества меньше размеров частиц растворителя. Эти растворы обычно образуются при растворении в металлах неметаллов (водород, азот, углерод, кислород, бор, кремний). При внедрении новых атомов в промежутки между атомами металла происходит увеличение напряжений в кристаллической решетке, в связи в чем область существования этих твердых растворов невелика. При образовании твердых растворов внедрения число атомов в элементарной кристаллической ячейке и ее объем увеличиваются с ростом концентрации растворенного вещества. [c.339]

Чистый палладий и водород образуют твердый раствор внедрения, кристаллическая матрица которого образована ионами металла, водород в атомарном состоянии находится в междоузлиях кристаллической решетки. Ионизационный потенциал атомарного водорода (13,5 эВ) в несколько раз превышает ионизационный потенциал других атомов, поэтому в состоянии равновесия наиболее вероятно, что протон сохраняет связь со своим электроном и водород пребывает в атомарном состоянии, как и другие двухатомные газы. [c.114]

Феррит это твердый раствор внедрения углерода в а-железо (ОЦК). По свойствам он близок к чистому железу, пластичен, имеет малую прочность, обладает магнитными свойствами. [c.40]

Если размер частиц одного из компонентов не превышает 2/3 размера частиц другого, то возможно образование твердых растворов внедрения путем проникновения меньших по размеру частиц в междоузлия кристаллической решетки, образованной более крупными частицами (рис. 70, б). Твердые растворы внедрения, например, образуются при совместной кристаллизации железа и углерода, при адсорбции некоторыми металлами водорода и т. д. [c.111]

Как и в индивидуальных кристаллических веществах, в твердых растворах атомы, ионы или молекулы удерживаются в кристаллической решетке силами межатомного, межионного или межмолекулярного взаимодействия. Но кристаллическую решетку твердого раствора образуют частицы двух или более веществ, размещенные друг относительно друга неупорядоченно. В зависимости от способа размещения частиц различают твердые растворы замещения и твердые растворы внедрения. [c.167]

Порошкообразные V, N5 и Та адсорбируют значительные количества водорода, кислорода, азота, образуя твердые растворы внедрения. При этом неметаллы переходят в атомарное состояние, и их электроны участвуют в построении -зоны металлического кристалла. При нагревании растворимость неметаллов возрастает вместе с тем изменяются характер химической связи и свойства образуемых соединений. Так, постепенное окисление ниобия (как и V и Та) кислородом протекает через следующие стадии [c.438]

Твердые растворы замещения называются твердыми растворами первого рода. В отличие от них фазы переменного состава, в которых атомы одного элемента не заменяют в структуре атомы второго, а располагаются в промежутках между ними, называются твердыми растворами внедрения или твердыми растворами второго рода. Твердые растворы внедрения образуются при значительном различии размеров атомов основного вещества и примеси. Тип химической связи у обоих компонентов может быть также совершенно иным. [c.172]

СОЕДИНЕНИЯ ВКЛЮЧЕНИЯ — вещества, занимающие промежуточное положение между твердыми растворами внедрения и истинными химическими соединениями. С. в. образуются внедрением одной или нескольких молекул одного вида в полость молекулы или кристаллической решетки другого. Валентные силы при этом не действуют, но молекула включения не может покинуть своего места, т. е. не имеет выхода во внешнюю среду потому, что она окружена со всех сторон молекулами включающего ее ве- [c.231]

Определение типа твердых растворов. Определение основано на сравнении числа частиц (атомов, молекул), приходящихся на элементарную ячейку чистого растворителя (матрицы) и твердого раствора. Например, если в результате расчета обнаружится, что количество частиц в элементарной ячейке растворителя и твердого раствора не изменяется, можно сделать вывод об образовании твердого раствора замещения если число частиц в элементарной ячейке твердого раствора окажется большим, чем в растворителе, образуется твердый раствор внедрения. [c.98]

При захвате примеси растущим кристаллом она может войти в узлы кристаллической решетки, образуя твердый раствор замещения, или в междоузлия, образуя твердый раствор внедрения, а также включения, состоящие из взвешенных частиц. В кристалле при этом будут возникать напряжения или деформация, являющиеся причиной образования дислокации. Это является причиной изменения и механизма и скорости роста кристаллов, что часто сопровождается изменением формы кристаллов (но не типа кристаллической решетки), о чем уже говорилось выше. [c.110]

Соединения включения — вещества, занимающие промежуточное положение между твердыми растворами внедрения и истинными химическими соединениями. Так как число включенных гостей зависит от температуры и других условий, эти соединения относят к нестехиометрическим. Иногда клатратные соединения рассматривают как особый вид комплексных соединений. [c.446]

Если же в германий илн кремний ввести литий (2s ), то его атомы, имеющие малые размеры, будут внедряться в междоузлия (образуются твердые растворы внедрения) и отдавать свои электроны, т. е. создавать проводимость я-типа. [c.187]

Широко распространены твердые растворы внедрения с проявлением металлической связи, в которых размеры внедряющихся атомов сравнительно малы и не должны превышать размеры пространства между узлами кристаллической решетки основного компонента (размеры пустот, рис. 5.20), иаиример металлов rf-элементов. Так, атомы бора, углерода, азота могут рас-, полагаться в октаэдрических пустотах. В твердых растворах внедрения наблюдается ограниченная взаимная растворимость компонентов. [c.134]

Эти соединения имеют характер твердых растворов. Твердые растворы замещения образуются в основном веществами со сходными структурами (подобно жидкостям) твердые растворы внедрения могут быть образованы соединениями с самыми различными структурами. В таких соединениях энергии связей обусловлены, в основном, силами Ван-дер-Ваальса. Поскольку эти силы действуют в направлениях, где находятся элементы кристаллической решетки, результирующая энергия, приходящаяся на 1 тиоль вещества, может быть довольно значительной. Калориметрическими измерениями была установлена зависимость между теплотой образования соединений включения и степенью заполнения пустот кристаллической решетки. [c.77]

Различные кристаллические структуры (модификации) железа не одинаково относятся к углероду. При взаимодействии железа с углеродом образуются твердые растворы внедрения. [c.154]

Твердые растворы внедрения также могут быть как со статическим распределением атомов в решетке, так частично или полностью упорядоченным распределением атомов разного сорта относительно друг друга. [c.222]

Твердые растворы внедрения обычно получаются при растворении в металлах неметаллов (водорода, бора, углерода, азота). Атомы неметалла располагаются в промежутках между атомами металла. При этом число атомов в ячейке и объем увеличиваются при повышении концентрации растворенного вещества. [c.193]

Необходимо подчеркнуть, что в твердом растворе внедренные или замещающие атомы располагаются в хаотическом беспорядке. О их равномерном распределении во всем кристалле можно говорить лишь в статистическом смысле, т. е. сопоставляя об ъемы, содержащие достаточно большое число кристаллических я чеек. [c.403]

Твердые растворы внедрения. Б кристаллической решетке твердых растворов внедрения атомы растворенного элемента не замещают атомы растворителя, а располагаются между атомами в узлах решетки. Чаще всего твердые растворы внедрения образуются при растворенин в металлах переходных групп неметаллов с малыми атомными диаметрами, таких, например, как водород, азот, углерод, бор. В частности, твердый раствор углерода в у-железе (аустенит) является твердым раствором внедрения. Твердые растворы внедрения чаще всего образуют металлы, имеющие гранецентрированную кубическую решетку. [c.123]

Своеобразными упорядоченными твердыми растворами внедрения Т1ша соль — лед являются некоторые кристаллогидраты с большим числом молекул воды, например, NagSOi-ЮНаО, Naa Os ЮНаО. Такие кристаллогидраты называют тектогидратами. Они имеют [c.284]

Рентгенографическое нееледованне структуры различных тверлых растворов дало осиование разделить их на два основных вида— твердые растворы замацсния и твердые растворы внедрения. [c.185]

На рие. 25 схематически представлены кристаллические рсшст-кп твердого растворителя (а), твердого раствора замещения (б) и твердого раствора внедрения (в). [c.186]

Аустенит (по имени Р.Остена) представляет собой твердый раствор внедрения углерода в у-железо (ЩК). Он устойчив при тевшературах выше 72ТС, тверд, но хрупок, не обладает магнитными свойствами. [c.40]

При достаточной близости форм и размеров молекул двух разных веществ могут быть получены бинарные молекулярные кристаллы, в которых молекулы этих веществ перемешаны статистически. Бинарные кристаллы рассматривают как твердые растворы замещения. Образование твердых растворов внедрения в большинстве случаев исключается, так как нет таких достаточно малых молекул, чтобы они помещались в те очень небольшие пустоты, которые имеются в молекулярных кристалла1х. Совместные молекулярные кристаллы образуют, например, акридин и антрацен, нафталин и р-хлорнафталин, взятые в определенных пропорциях. Молекулы изоморфных веществ, например дифинила и а, а -ди-пиридила, а также антрола (I) и антрахинона (И) [c.23]

Можно предположить, что водород, удаляющийся из железа и никеля при низкой температуре, является атомарным адсорбированным водородом (первая ступень). Что касается водорода, покидающего железо и никель при более высоких температурах (вторая ступень), то, согласно данным рентгеноструктурного анализа, в сопоставлении с физическими, химическими и электрохимическими свойсп-вами можно утверждать, что водород в железе, п никеле (п, наверное, в кобальте) образует стабильный твердый раствор внедрения протонов в кристаллическую решетку металла. [c.48]

Если при протекании реакции в решетку металла внедряются атомы других элементов, имеющие небольшие размеры, происходит образование твердых растворов внедрения, сопровождающееся лишь незначительными изменениями исходной структуры (рис. В.11,2). Особенно часто такие фазы образуют /-элементы IV, V и VI групп, атомы которых достаточно велики, чтобы в октаэдрических или тетраэдрических пустотах решетки металла могли поместиться атомы меньших размеров, например углерода или азота. По типу твердых растворов внедрения построены карбиды (Zr , ТаС, W2 ) и нитриды (ZrN, Nb2N, U2N3), которые получаются при нагревании порошкообразных металлов в атмосфере паров углеводородов, N2 или NH3. Эти фазы также не являются дальтонидами. Например, в фазе V2 o,74-i,o атомы углерода могут занимать —V2 всех октаэдрических пустот при большем содержании углерода образуется новая фаза. Хотя в этих фазах присутствуют атомы неметаллов, металлический тип связи сохраняется. Подобные соединения обладают металлической электропроводностью, отличаются чрезвычайно высокой твердостью и инертностью. Из всех [c.362]

Возможность образования твердых растворов внедрения определяется факторами, характерными и для тверых растворов замещения, т. е. относительными размерами ионов, их валентностью и химическим сродством. Размер внедряемого иона обусловливается размерами незаполненных пустот или междуузлий в кристаллической решетке основного вещества. [c.172]

Феррит является твердым раствором внедрения углерода в объемноцентрированной кубической решетке железа. В связи с малыми расстояними между атомами железа в кристаллической решетке атомы углерода вынуждены размещаться в дефектах решетки (вакансиях, дислокациях). Поэтому углерод растворяется мало, — его предельное содержание в феррите не превышает 0,1%(масс.). [c.618]

Фер1)ит — твердый раствор внедрения углерода в кристаллическую решетку полиморфной модификации а-железа, в конструкционных (см. ниже) сталях состав,ляет не менее 90% по объему. Он во многом определяет свойства стали. Легирующие элементы, растворяются в феррите и упрочняют его. Особенно сильно повышают твердость феррита 81, Мп и N1, склонные к образованию иных кристаллических решеток, чем объемно-центрированная кубическая решетка а-Ге. Слабее влияют Мо, W, Сг, изоморфные а-Ре. Наиболее ценным и дефицитным легирующим элементом является никель. Вводя никель в стали в количестве от [c.628]

В таких системах компоненты при кристаллизации образуют твердые растворы замещения и внедрения. Твердые растворы внедрения образуют Обычно элементы, атомы которых имеют малый диаметр (водород, бериллий, бор, углерод, азот) это позволяет им внедряться в кристаллы металла-растворителя, располагаясь в междоузлиях. В результате виедреиия происходит деформация кpи тaJrлoв, что приводит к изменению их физико-механических свойств. Так, внедрение водорода, бериллия, бора, углерода или азота в кристаллы н елеза резко увеличивает его твердость. Это свойство широко используется в современном машиностроении. [c.120]

К гетерогенным каталитическим процессам следует отнести любую реакцию гидрирования органических соединений с участием платиновых металлов и других -элементов, которые образуют отдельную фазу. Одним из значительных достоинств гетерогенного катализа является отсутствие необходимости отделять продукты реакции от катализатора после завершения процесса. В гетерогенном катализе наличие границы раздела фаз обусловливает поглощение реагирующих веществ (газов, растворов) твердыми телами. Это явление (лат. зогЬео — поглощение получило общее название сорбции. Сорбция включает процессы абсорбции и адсорбции. При абсорбции поглощение вещества происходит во всем объеме поглотителя при этом могут образоваться твердые растворы внедрения (например, при поглощении водорода переходными металлами). При адсорбции характерно поглощение газообразных или растворенных веществ поверхностью твердого тела (сорбента-носителя, катализатора). [c.181]

Твердые растворы внедрения. Эти растворы образуются внедрением частиц растворяемого вещества в междоузлия кристаллической решетки растворителя. Твердые растворы внедрения могут быть только с ограниченной взаимной растворимостью компонентов. Для них существенное значение играет энергетика деформационного искажения кристаллической решетки. Образование твердых растворов внедрения возможно при соответствии размера внедряемого атома размеру пустот в междоузлиях кристаллической решетки. Например, для металлов характерны два типа пустот— тетраэдрические (окружены четырьмя атомами) и октаэд-ричеокие (окружены шестью атомами). При образовании металлических твердых растворов внедрения в качестве внедряемых выступают атомы легких неметаллов — Н, В, С, N, О и др. Встраивание их не изменяет типа кристаллической решетки. Примером могут служить твердые растворы водорода в палладии, углерода в железе, бора в переходных металлах и т. п., которые обладают металлическим характером. При достижении некоторой предельной концентрации внедренных атомов имеет место образование фазы внедрения. [c.222]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология