Сплав — это смесь двух или более химических веществ (по крайней мере одно из которых является металлом), обладающих металлическими свойствами. Обычно его получают путем сплавления каждого компонента в однородную жидкость с последующей конденсацией.
Сплавы могут представлять собой как минимум один из следующих трех типов: однофазный твердый раствор элементов, смесь многих металлических фаз или интерметаллическое соединение металлов. Микроструктура сплавов в твердом растворе имеет одну фазу, а некоторые сплавы в растворе имеют две или более фаз. Распределение может быть равномерным или нет, в зависимости от изменения температуры в процессе охлаждения материала. Интерметаллические соединения обычно состоят из сплава или чистого металла, окруженного другим чистым металлом.
Сплавы используются в определенных областях применения, поскольку обладают некоторыми свойствами, превосходящими свойства чистых металлов. Примерами сплавов являются сталь, припой, латунь, олово, фосфорная бронза, амальгама и тому подобные.
Состав сплава обычно рассчитывается по массовому соотношению. Сплавы можно разделить на замещающие сплавы или интерстициальные сплавы в зависимости от их атомного состава, а также на гомогенные фазы (только одна фаза), гетерогенные фазы (более одной фазы) и интерметаллические соединения (между двумя фазами нет очевидной разницы). [2]
обзор
Образование сплавов часто изменяет свойства элементарных веществ; например, прочность стали выше, чем прочность её основного составляющего элемента — железа. Физические свойства сплава, такие как плотность, реакционная способность, модуль Юнга, электрическая и теплопроводность, могут быть схожи со свойствами составляющих его элементов, но прочность на растяжение и прочность на сдвиг сплава обычно сильно зависят от свойств составляющих элементов. Это связано с тем, что расположение атомов в сплаве сильно отличается от расположения атомов в одном веществе. Например, температура плавления сплава ниже, чем температура плавления металлов, входящих в его состав, потому что атомные радиусы различных металлов различны, и трудно сформировать стабильную кристаллическую решетку.
Небольшое количество определенного элемента может оказать существенное влияние на свойства сплава. Например, примеси в ферромагнитных сплавах могут изменять свойства сплава.
В отличие от чистых металлов, большинство сплавов не имеют фиксированной температуры плавления. Когда температура находится в диапазоне температур плавления, смесь находится в состоянии сосуществования твердого и жидкого состояний. Следовательно, можно сказать, что температура плавления сплава ниже, чем у составляющих его металлов. См. эвтектическая смесь.
Среди распространенных сплавов латунь — это сплав меди и цинка; бронза — это сплав олова и меди, и часто используется в статуях, украшениях и церковных колоколах. Сплавы (например, никелевые сплавы) используются в валюте некоторых стран.
Сплав — это раствор, например, сталь, где железо — растворитель, а углерод — растворенное вещество.