Az kulcs különbség a helyettesítő és az intersticiális ötvözetek között az, hogy szubsztitúciós ötvözetek akkor képződnek, amikor az egyik fématom helyettesít egy másik hasonló méretű fématomot a fémrácsban, míg az intersticiális ötvözetek akkor képződnek, amikor kis atomok illeszkednek a fémrács lyukába.
Az ötvözet fémek keveréke. Ez a keverék azonban néha nem fémeket is tartalmazhat. A fémötvözetek előállítása olvadt fémek keverését foglalja magában. Itt a fématomok mérete határozza meg a képződött ötvözet típusát; vagyis ha a fématomok azonos méretűek, akkor a képződött ötvözet helyettesítő. Ha a fématomok különböző méretűek, akkor a kapott ötvözet intersticiális.
1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mik a szubsztitúciós ötvözetek?
3. Mik az intersticiális ötvözetek?
4. Side by side összehasonlítás - Szubsztitúciós és intersticiális ötvözetek táblázatos formában
5. Összefoglalás
A szubsztitúciós ötvözetek fémötvözetek, amelyek atomcserélő mechanizmusokból alakulnak ki. Itt egy másik fém fématomjai (a másik fém az ötvözet kialakításához keverve) helyettesíti a fémrács fématomjait.
01. ábra: Helyettesítő ötvözet
Ez a helyettesítés csak akkor fordul elő, ha a fématomok hasonló méretűek. Néhány általános szubsztitúciós ötvözet lehet a sárgaréz, a bronz stb. Itt vannak a fémrács réz atomjai helyettesítve ón- vagy cinkfém-atomokkal..
Az intersticiális ötvözetek fémötvözetek, amelyek intersticiális mechanizmusból származnak. Ezenkívül ez a mechanizmus magában foglalja a kis atomok beillesztését a fémrácsok furataiba. Egy fémrács hálózati struktúrában nagy fématomokat tartalmaz. A fématomok körül delokalizált elektronok is vannak. Ezért, amikor az olvadt fém keveredik egy másik, kis atomokkal rendelkező fémmel, intersticiális ötvözet képződik. Ezeknek a kis atomoknak azonban elég kicsiknek kell lenniük ahhoz, hogy bekerüljenek a rács lyukakba.
02 ábra: Intersticiális ötvözet
A fémrácsba beillesztésre képes kis atomok néhány példája a hidrogén, a szén, a bór és a nitrogén. Az intersticiális ötvözet általános példája az acél. Az acél vasat, szént és néhány más elemet tartalmaz. Intersticiális ötvözet kialakításakor nem fordulnak elő szubsztitúciók, mivel az összekevert atomok nem elég nagyak egy fématom helyettesítésére.
Szubsztitúciós és intersticiális ötvözetek | |
Helyettesítő ötvözetek atomcserélő mechanizmusokból előállított fémötvözetek. | Intersticiális ötvözetek intersticiális mechanizmusból kialakított fémötvözetek. |
A formációs mechanizmus | |
Űrlapok atomcserélő mechanizmuson keresztül. | Az űrlapok az intersticiális mechanizmuson keresztül alakulnak ki. |
Az atomok mérete | |
Ebben az ötvözetképzésben az olvadt fém összekeveredik egy másik olvadt fémmel, amelynek atomatomja hasonló. | Ebben az ötvözetképzésben az olvadt fém keveredik egy olyan kis vegyülettel, amelynek kis atomjai képesek beilleszkedni a fémrács lyukakba. |
Általános példák | |
Sárgaréz és bronz | Acél |
Az ötvözetek fémek és más nemfémek keverékei. Ezeknek az ötvözeteknek jobb tulajdonságai vannak, mint az egyes fémeknél. Kétféle ötvözet létezik, nevezetesen: helyettesítő ötvözetek és intersticiális ötvözetek. A szubsztitúciós és az intersticiális ötvözetek közötti különbség az, hogy a szubsztitúciós ötvözetek akkor képződnek, amikor az egyik fématom helyettesít egy másik hasonló méretű fématomot a fémrácsban, míg az intersticiális ötvözetek akkor képződnek, amikor kis fématomok illeszkednek a fémrács lyukakba.
1. Libretextek. “6.7A: Szubsztitúciós ötvözetek.” Kémia LibreTexts, Libretexts, 2016. december 12. Elérhető itt
2. Libretextek. “6.7B: közbeiktatott ötvözetek.” Kémia LibreTexts, Libretexts, 2016. július 21
1.Alloy Substitual'By John Aplessed - Saját munka, (Public Domain) a Commons Wikimedia-on keresztül
2.Alloy Interstitial'By John Aplessed - Saját munka, (Public Domain) a Commons Wikimedia-on keresztül