如何抑制金属间化合物
1. 固溶体与金属间化合物在晶体结构上有什么区别力学性能上有何不同
固溶体晶体结构与组成它的溶剂相同,而金属化合物的晶体结构与组成它的组元都不同,通常较复杂。
固溶体相对来说塑韧性较好,硬度较低,金属化合物硬而脆。
2. 谁能详细解释 金属间化合物
金属间化合物
将铁块放在高温炉中冶炼,我们看到铁块慢慢发红,变软,直至最后化成铁水。高温是大多数金属的大敌,金属在高温下会失去它原有的高强度,变得“不堪一击”。
而对金属间化合物来说,却不存在这样的问题。在七八网络的高温下,大多数金属间化合物只会更硬。可以说,在高温下方见金属间化合物的英雄本色。
金属间化合物具有这种特殊的性能,与其内部原子结构有关。所谓金属间化合物,是指金属和金属之间,类金属和金属原子之间以共价键形式结合生成的化合物,其原子的排列遵循某种高度有序化的规律。当它以微小颗粒形式存在于金属合金的组织中时,将会使金属合金的整体强度得到提高,特别是在一定温度范围内,合金的强度随温度升高而增强,这就使金属间化合物材料在高温结构应用方面具有极大的潜在优势。
然而事物的优劣总是一把双刃剑。伴随着金属间化合物的高温强度而来的,是它本质上难以克服的室温脆性。当30年代金属间化合物刚被发现时,它们的室温延性大多数为零,也就是说,一拉就会断。因此,许多人预言,金属间化合物作为一种大块材料是没有任何实用价值的。
80年代中期,美国科学家们在金属间化合物室温脆性研究上取得了突破性进展。他们往金属间化合物中加入少量硼,可以使它的室温延伸率提高到50%,与纯铝的延性相当。这一重要发现及其所蕴含的巨大发展前景,吸引了各国材料科学家展开了对金属间化合物的深入研究,使之开始以一种崭新的面貌在新材料天地登台亮相。
目前已有约300种金属间化合物可用,除了作为高温结构材料以外,金属间化合物的其他功能也被相继开发,稀土化合物永磁材料、储氢材料、超磁致伸缩材料、功能敏感材料等相继汹涌而来。金属间化合物材料的应用,极大地促进了当代高新技术的进步与发展,促进了结构与元器件的微小型化、轻量化、集成化与智能化,促进了新一代元器件的出现。
金属间化合物这一“高温英雄”最大的用武之地是将会在航空航天领域,如密度小、熔点高、高温性能好的钛铝化合物等具有极诱人的应用前景。
3. 金属化合物和金属间化合物的差别
金属间化合物是规范的说法,没有金属化合物这种说法,可能指包含金属的化合物或者说金属形成的化合物或者具有金属性质的化合物,总之是不规范的
金属之间能形成金属间化合物,固溶体,或者纯粹的混合物
4. 如何降低轧机轴承的消耗
粉末冶金是制取金属或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金法与生产陶瓷有相似的地方,因此,一系列粉末冶金新技术也可用于陶瓷材料的制备。由于粉末冶金技术的优点,它已成为解决新材料问题的钥匙,在新材料的发展中起着举足轻重的作用。 粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能,而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。运用粉末冶金技术可以直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品,如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等,是一种少无切削工艺。粉末冶金材料的应用与分类,主要有:粉末冶金多孔材料、粉末冶金减摩材料、粉末冶金摩擦材料、粉末冶金结构零件、粉末冶金工模具材料、和粉末冶金电磁材料和粉末冶金高温材料等。 (1)粉末冶金技术可以最大限度地减少合金成分偏聚,消除粗大、不均匀的铸造组织。在制备高性能稀土永磁材料、稀土储氢材料、稀土发光材料、稀土催化剂、高温超导材料、新型金属材料(如Al-Li合金、耐热Al合金、超合金、粉末耐蚀不锈钢、粉末高速钢、金属间化合物高温结构材料等)具有重要的作用。 (2)可以制备非晶、微晶、准晶、纳米晶和超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料,这些材料具有优异的电学、磁学、光学和力学性能。 (3)可以容易地实现多种类型的复合,充分发挥各组元材料各自的特性,是一种低成本生产高性能金属基和陶瓷复合材料的工艺技术。 (4)可以生产普通熔炼法无法生产的具有特殊结构和性能的材料和制品,如新型多孔生物材料,多孔分离膜材料、高性能结构陶瓷和功能陶瓷材料等。 (5)可以实现净近形成形和自动化批量生产,从而,可以有效地降低生产的资源和能源消耗。 (6)可以充分利用矿石、尾矿、炼钢污泥、轧钢铁鳞、回收废旧金属作原料,是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。 我们常见的机加工刀具,很多就是粉末冶金技术制造的。
5. 钎焊过程中改善母材溶蚀和抑制界面金属间化合物的方法有哪些
钎焊有多种,软钎焊、硬钎焊等
钎焊时焊料在母材的间隙中或表面上润湿、毛细流动、填充、铺展、互母材相到作用(溶解、扩散或产生金属间化合物),冷却凝固形成牢固的接头。
钎焊不是机械连接,连接强度有高有底,界面有的是有化合物层,如锡钎焊的IMC层;有的是钎料与母材的溶解与扩散。
6. 固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别
一、概念不同
1、固溶体
合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的、且晶格类型与组元之一相同的固相称之为固溶体。
2、金属化合物
合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任一组元的新相称之为金属化合物。
二、结构不同
1、固溶体的结构特点
(1)
保持着溶剂的晶格类型。
(2)
晶格发生畸变。
(3)
偏聚与(短程)有序。
(4)
有序固溶体(长程有序化)
2、金属化合物合金
当形成合金的元素其电子层结构、原子半径和晶体类型相差较大时,易形成金属化合物(又称金属互化物)。金属化合物的晶体类型不同于它的分组金属,自成新相。
金属化合物合金的结构类型丰富多样,有20000种以上,不胜枚举,有的结构可找到离子晶体或共价晶体的相关型,有的则是独特的结构类型。
三、性能不同
1、固溶体的性能
(1)固溶体强硬度高于组成它的纯金属,塑韧性低于组成它的纯金属。
(2)物理性能方面,随着溶质原子的↑,固溶体的电阻率↑,电阻温度系数↓,导热性↓。
2、金属化合物的性能
金属化合物合金与组成它的金属的性质常有较大差别。随着新技术、新工艺的发展,现已研制出多种新功能材料和结构材料,其中最典型的金属功能材料有非晶态金属、形状记忆合金、减振合金、超导材料、蓄氢合金、超微粉等。
新型结构材料有超塑性合金、超高温合金等。这些金属材料性能优异,用途广泛,具有广阔的应用前景。
参考资料来源:网络-固溶体
参考资料来源:网络-金属化合物
7. 金属间化合物在结构和性能方面与固溶体有何不同
如果组成合金的两种元素,不仅在液态时能相互溶解,而且在固态时仍能相互溶解,这样,它们所形成的单相晶体结构,称为固溶体。例如碳溶于铁中所形成的固溶体,锰溶于铁中也形成固溶体。如果组成合金的两种元素,当它们在化学元素周期表上的位置相距较远时,由于彼此间电化学性质差别较大,容易形成化合物,即称为金属化合物。金属化合物与化学上的化合物不同,化学上所指的化合物是由离子键结合的物质,各元素的原子成一定比例,可以用化学式来表示。金属化合物由金属键相结合,其组成的各个元素的成分不是严格不变的,可以在一个范围内变化。这样的金属化合物有:碳化铁、碳化铬、碳化钼、铜锌合金等。如果合金是由两种不同晶体结构的晶粒彼此机械混合组成,则称它为机械混合物。例如,铁的固溶体和化合物碳化三铁所组成的机械混合物,被称为珠光体,它具有较高的强度和硬度,又具有一定的塑性和韧性。
8. 金属间化合物的金属间化合物的发展趋势
将铁块放在高温炉中冶炼,我们看到铁块慢慢发红,变软,直至最后化成铁水。高温是大多数金属的大敌,金属在高温下会失去它原有的高强度,变得“不堪一击”。而对金属间化合物来说,却不存在这样的问题。在七八网络的高温下,大多数金属间化合物只会更硬。可以说,在高温下方见金属间化合物的英雄本色。金属间化合物具有这种特殊的性能,与其内部原子结构有关。所谓金属间化合物,是指金属和金属之间,类金属和金属原子之间以共价键形式结合生成的化合物,其原子的排列遵循某种高度有序化的规律。当它以微小颗粒形式存在于金属合金的组织中时,将会使金属合金的整体强度得到提高,特别是在一定温度范围内,合金的强度随温度升高而增强,这就使金属间化合物材料在高温结构应用方面具有极大的潜在优势。然而事物的优劣总是一把双刃剑。伴随着金属间化合物的高温强度而来的,是它本质上难以克服的室温脆性。当30年代金属间化合物刚被发现时,它们的室温延性大多数为零,也就是说,一拉就会断。因此,许多人预言,金属间化合物作为一种大块材料是没有任何实用价值的。80年代中期,美国科学家们在金属间化合物室温脆性研究上取得了突破性进展。他们往金属间化合物中加入少量硼,可以使它的室温延伸率提高到50%,与纯铝的延性相当。这一重要发现及其所蕴含的巨大发展前景,吸引了各国材料科学家展开了对金属间化合物的深入研究,使之开始以一种崭新的面貌在新材料天地登台亮相。目前已有约300种金属间化合物可用,除了作为高温结构材料以外,金属间化合物的其他功能也被相继开发,稀土化合物永磁材料、储氢材料、超磁致伸缩材料、功能敏感材料等相继汹涌而来。金属间化合物材料的应用,极大地促进了当代高新技术的进步与发展,促进了结构与元器件的微小型化、轻量化、集成化与智能化,促进了新一代元器件的出现。金属间化合物这一“高温英雄”最大的用武之地是将会在航空航天领域,如密度小、熔点高、高温性能好的钛铝化合物等具有极诱人的应用前景。σ相形成与下列条件有关σ相 属于正方晶系,单位晶胞中有30个原子,在二元合金中,
(1)原子尺寸差别不大,σ相中原子半径差别最大的钨一钴系,其原子半径差为12%。(2)其中定有一组元为体心立方点阵(配位数为8),另一个组元为面心立方或密排六方点阵(配位数为12)。(3)出现于“平均族数”(s+d层电子数)在5.7~7.5范围。二元合金中σ相存在的区域见表3。在三元系中,由于第三组元的加入会影响到σ相形成的浓度和温度范围。通常在含铬不锈钢中出现铁铬σ相,在铁-铬-锰三元系,铁-铬和铬-锰二元系中均可形成σ相,当锰加入不锈钢中,会促进σ相形成,并使其稳定温度范围加宽。许多合金元素都使铁铬相稳定温度范围增高。铁铬σ相在低于820C稳定,硅促进d相形成并把稳定温度提高到900~960℃,锰和钼可把σ相稳定温度提高到1000℃。
9. 金属间化合物定义
所谓金属间化合物,是指由不同的金属元素(通常讨论二元系)按一定的原子比例所组成的化合物
10. 给出一个化合物,怎么判断是金属间化合物还是固溶体
区分很简单,固溶体不可以用化学式表示,化合物可以用化学式表示。
化合物有固定比例的如Fe3C为三比一。
固溶体a相,Fe和C不成比例,有最大的溶解度。