
【化】 continuous solid solution
sequence; progression; concatenation; continuum; run; series
【医】 continuation; continuity; per continuum
【经】 continuation
【化】 solid solution; sosoloid
【医】 solid solution
在材料科学中,连续固溶体(continuous solid solution)是指两种或多种组元在固态下能够以任意比例完全互溶形成的均相晶体结构。其英文术语源于冶金学术语,强调成分变化的连续性("continuous")与溶液特性("solution")的结合。
该现象遵循Hume-Rothery固溶度规则,需满足四个核心条件:1) 原子半径差小于15%(如Cu-Ni合金差2%);2) 晶体结构相同(如Ag-Au同为面心立方);3) 电负性相近(差值小于0.4);4) 价电子浓度匹配。美国材料试验协会(ASTM)将其定义为"在平衡状态下形成单相固溶体的合金系统"(标准E7-15)。
典型实例包括铜镍合金(Cu-Ni)和金银合金(Ag-Au),这类材料因成分连续可调而具有可控的热膨胀系数和电阻率,广泛应用于热电偶(如康铜)和电子封装材料领域。剑桥大学材料系研究表明,连续固溶体的长程有序结构使其在800℃仍保持单相稳定性。
连续固溶体是固溶体的一种特殊类型,其特点是溶质和溶剂能以任意比例互溶,形成均匀的单相固态溶液。以下是详细解析:
连续固溶体(Complete Solid Solution)中,溶质原子可完全取代溶剂晶格中的原子,且溶解度范围覆盖0%到100%。例如MgO与FeO的体系中,Fe²⁺可完全置换Mg²⁺,形成Mg₁₋ₓFeₓO固溶体()。此类固溶体在结构上保持单一晶格类型,且成分可连续变化()。
有限固溶体(如Fe₂O₃-Al₂O₃)因离子半径差异较大或电价不匹配,仅能在有限浓度范围内互溶()。而连续固溶体在高温下更易形成,因热扰动促进原子置换()。
提示:以上内容综合了材料学领域对固溶体的定义及分类原则,更多案例可参考相关文献。
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