間隙固溶體英文解釋翻譯、間隙固溶體的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 interstitial solid solution

分詞翻譯：

間隙的英語翻譯：

clear; clearance; gap; interval; space
【化】 back lash; clearance; gap; play; slack
【醫】 clearance; diastem; diastema; interspace; space; spatia; spatium

固溶體的英語翻譯：

【化】 solid solution; sosoloid
【醫】 solid solution

專業解析

間隙固溶體（Interstitial Solid Solution）是指溶質原子嵌入溶劑金屬晶格間隙位置形成的固态溶液。該概念在材料科學與金屬學中具有重要地位，其核心特征表現為：溶質原子半徑通常小于溶劑原子半徑的59%（Hume-Rothery規則），例如碳（原子半徑0.077 nm）在γ-Fe（原子半徑0.128 nm）晶格中的固溶。

形成機制包含三個關鍵要素：① 溶劑金屬需具有開放的晶體結構，如面心立方（FCC）或體心立方（BCC）；② 溶質原子尺寸需小于晶格間隙尺寸；③ 原子間需滿足電負性匹配條件。這種結構常見于鋼中的碳原子固溶、钛合金中的氫原子固溶等場景。

其物理特性包括：

晶格畸變效應：溶質原子導緻局部晶格應變，如碳原子使鐵素體晶格常數增加0.022 Å
強化機制：通過固溶強化提高材料硬度，奧氏體不鏽鋼的屈服強度可提升15-25%
擴散特性：間隙原子的遷移活化能較低，例如碳在α-Fe中的擴散系數達1.5×10⁻⁶ cm²/s（600℃）

工業應用主要涉及：

合金設計：工具鋼通過碳間隙固溶獲得HRC 60+的硬度（ASM International數據）
儲氫材料：钛鐵合金的氫原子間隙固溶實現2.0 wt%儲氫容量（Journal of Alloys and Compounds, 2023）
半導體摻雜：氮間隙原子在GaN晶體中的固溶改善光電性能（Materials Today, 卷26）

網絡擴展解釋

間隙固溶體是材料科學中的一種固溶體類型，其核心特征為溶質原子嵌入溶劑晶格的間隙位置而非取代溶劑原子。以下從定義、形成條件、結構特點及影響等方面進行綜合說明：

定義與基本結構
間隙固溶體是指溶質原子（如碳、氫、氮等小尺寸非金屬元素）填入溶劑金屬（如鐵、鎳等過渡族金屬）晶格的間隙中形成的固溶體。例如，碳溶于γ-鐵形成的奧氏體即為典型代表。
形成條件
- 原子尺寸限制：溶質與溶劑原子直徑比需小于0.59，以保證小原子能嵌入晶格間隙。
- 溶劑結構特性：溶劑的晶格間隙形狀和大小直接影響溶解度，如面心立方結構的γ-鐵比體心立方結構的α-鐵間隙更大，更易形成間隙固溶體。
分類與溶解度
間隙固溶體通常為有限固溶體，即溶質溶解度受溫度、壓力等因素限制，無法無限溶解。例如，碳在鐵中的溶解度隨溫度變化，高溫下奧氏體的碳溶解度顯著高于鐵素體。
對材料性能的影響
溶質原子的嵌入會導緻晶格畸變，産生固溶強化效應，從而提高材料的硬度、強度和耐磨性。例如，鋼中的碳通過間隙固溶強化顯著提升力學性能。
與間隙相的區分
間隙固溶體與間隙相（如碳化物）不同：前者保持溶劑晶格結構，溶質隨機分布；後者則是溶質與溶劑按比例形成的新化合物，具有獨立晶體結構。例如，滲碳體（Fe₃C）屬于間隙相，而奧氏體為間隙固溶體。

總結來看，間隙固溶體是金屬材料改性的重要手段，其形成機制和性能影響在合金設計中具有關鍵作用。如需進一步了解具體合金體系的應用，可參考材料科學相關教材或權威數據庫。