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合金的概念

返回列表 来源:未知 发布日期:2021-09-15 20:55
 

  合金是由两种或两种以上的金属或非金属经过混合熔化、冷却凝固后所合成的具有金属特性的物质。常见的合金有铝合金、钛合金、镁合金、铜合金等。 合金的物理性质可能与合金的组成元素有类似之处,但是合金的抗拉强度和抗剪强度却通常与组成元素的性质有很大不同。

  合金,是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。根据组成元素的数目,可分为二元合金、三元合金和多元合金。

  人类生产合金是从制作青铜器开始,世界上最早生产合金的是古巴比伦人,6000年前古巴比伦人已开始提炼青铜(红铜与锡的合金)。中国也是世界上最早研究和生产合金的国家之一,在商朝(距今3000多年前)青铜(铜锡合金)工艺就已非常发达;公元前6世纪左右(春秋晚期)已锻打(还进行过热处理)出锋利的剑。

  合金是宏观均匀,含有金属元素的多元化学物质,一般具有金属特性.任何元素均可采用作合金元素,但大量加入的仍是金属.组成合金的最基本的、独立的物质称组元,或简称为元.由两个组元组成的合金称为二元合金,由三个组元组成的合金称为三元合金,由三个以上组元组成的合金称为多元合金.固态下,合金可能呈单相亦可能呈复相的混合物;可能呈晶态、亦可能呈现准晶状态或非晶状态.晶态合金中依其组成元素的原子半径、负电性以及电子浓度等等差异情况不同,可能出现的相有保持与基底纯元素相同结构的固溶体(solid solution)以及不和任何组成元素结构相同的中间相(inter-mediate phases).中间相包括正常价化合物、电子化合物、laves相、σ相、间隙相和复杂结构的间隙式化合物等等.合金在平衡状态下可能出现的相可以从相平衡图得知.

  合金中组成相的结构和性质对合金的性能起决定性的作用.同时,合金组织的变化即合金中相的相对数量、各相的晶粒大小,形状和分布的变化,对合金的性能也发生很大的影响.因此,利用各种元素的结合以形成各种不同的合金相,再经过合适的处理可能满足各种不同的性能要求.

  高分子化学中现也借用合金一词,它指在 一定条件下把聚合物或共聚物与另一种聚合物或弹性物掺合而成的复合材料,如苯乙烯-丙稀腈共聚物树脂与丁二烯-丙稀腈橡胶掺合.

  常将两种或两种以上的金属元素或以金属为基添加其他非金属元素通过合金化工艺(熔炼、机械合金化、烧结、气相沉积等等)而形成的具有金属特性的金属材料叫做合金。但合金可能只含有一种金属元素,如钢。(钢,是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.00%之间的铁合金的统称)

  这里我们需要注意,合金不是一般概念上的混合物,甚至可以是纯净物,如单一相的金属互化物合金,所添加合金元素可以形成固溶体、化合物,并产生吸热或放热反应,从而改变金属基体的性质。

  合金的生成常会改善元素单质的性质,例如,钢的强度大于其主要组成元素铁。合金的物理性质,例如密度、反应性、杨氏模量、导电性和导热性可能与合金的组成元素尚有类似之处,但是合金的抗拉强度和抗剪强度却通常与组成元素的性质有很大不同。这是由于合金与单质中的原子排列有很大差异。

  少量的某种元素可能会对合金的性质造成很大的影响。例如,铁磁性合金中的杂质会使合金的性质发生变化。

  合金,就是两种或两种以上化学物质(至少有一组分为金属)混合而成具有金属特性的物质,一般由各组分熔合成均匀的液体,再经冷凝而得。

  合金至少是以下三种中的一种:元素形成的单一相固态溶液,许多金属相形成的混合物,金属形成的金属互化物。固态溶液的合金其微结构有单一相,部分为溶液的合金则是有二相或二相以上,其分布可能是匀相,也可能不是匀相,依材料冷却过程的温度变化而定。金属互化物一般会有一种合金或纯金属包在另一种纯金属内。

  合金被广泛应用。在某些情况下,金属组合可以降低材料的总成本,同时保留重要的性能。在其他情况下,金属的组合赋予组成金属元素协同性能,例如耐腐蚀性或机械强度。合金的例子有钢、焊料、黄铜、白镴、硬铝、青铜和汞合金。

  (1) 金属固溶体:它是合金组成物在固态下彼此相互溶解而形成的晶体。其特点是固溶体具有一种均匀的组织,一种晶格类型。

  (2) 低共熔混合物:也称机械混合物,其晶体 由两种或两种以上的晶体结构混合而成,其特点 是非均匀混合物,有两种或两种以上晶格类型。

  (3) 金属化合物:金属和金属之间形成的化 合物,其特点是既有确定组成的化合物,也有组成 可变的化合物,其结构型式一般不同于纯组分金属单独存在时的结构型式。

  (1) 金属固溶体:一般具有与原金属相似的 导电性和金属光泽,但它们的熔点和硬度比纯金 属高或导电率增强。

  (3) 金属化合物:一般具有比其组分金属的 导电性和导热性低,而熔点和硬度却比各组分金属高的特点。

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