Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Упорядкування-зневпорядкування — перетворення, яке відбувається в деяких твердих розчинах заміщення і полягає у переході від невпорядкованого до упорядкованого розташування атомів розчиненого елемента в кристалічній ґратці розчинника, і навпаки. Вперше ефект від цього перетворення зафіксували у 1914 році М. Курнаков і С.Жемчужний при дослідженні електропровідності сплавів міді із золотом: унаслідок упорядкування сплави з 25 % та 50 % Au зменшували свій електричний опір у кілька разів.
У більшості твердих розчинів заміщення розташування атомів розчиненого елемента (В) у вузлах кристалічної ґратки розчинника (А) є припадковим, невпорядкованим. Одним із значимих чинників (термодинамічний), який може впливати на взаємне розташування атомів, є співвідношення між енергіями міжатомних зв'язків ідентичних атомів (ЕА-А і ЕВ-В) і відмінних атомів (ЕА-В).
Коли E(A-B)=(E(A-A)-E(B-B))/2, то жоден із зв'язків не має істотної преференції над іншими і твердий розчин буде перебувати у невпорядкованому стані.
Коли E(A-B)<(E(A-A)-E(B-B))/2, виникне тенденція до дифузійного упорядкування так, щоб атом був оточений атомами іншого елемента. Тоді упорядковане розташування атомів зменшуватиме вільну енергію твердого розчину порівняно з невпорядкованим розташуванням.
Дифузійні процеси в твердому стані відбуваються з малою швидкістю, тому для формування впорядкованого твердого розчину потрібні або дуже повільне охолодження. або тривалий відпал за температур, нижчих за температуру упорядкування Тс (температуру Курнакова) для даного сплаву. Зазвичай після впорядкування тип ґратки твердого розчину зберігається, а періоди ґратки змінюються. Процес упорядкування може бути повним, коли всі атоми займають визначені місця в ґратці впорядкованого твердого розчину, і неповним, коли лише частина атомів займає визначені місця в ґратці, а частина атомів розташовується хаотично.
Тверді розчини заміщення з упорядкованим розташуванням атомів розчинника і розчиненого елемента називають надструктурами.
Зазвичай упорядкування відбувається в твердих розчинах, склад яких відповідає простому стехіометричному співвідношенню кількості атомів А і В (1:1, 1:3, 3:1). Приклади надструктур: АВ (50 % ат. А): CuAu, AgPt, FeCo, NiSn, CuZn (β-фаза в латуні); А3В (75 % ат. А): Cu3Au, Ni3Al, Pt3Ag, Co3W.
Упорядкування змінює фізико-механічні властивості твердих розчинів, зокрема, збільшує їх міцність, твердість і зменшує пластичність, електричний опір.
Перетворення упорядкування-зневпорядкування є зворотним. При нагріванні надструктур зменшується ступінь упорядкування, так як теплове збудження атомів сприяє зневпорядкуванню. Перехід упорядкованого розчину в невпорядкований може спостерігатися не тільки за нагрівання, але і через зміну складу. У разі малих відхилень від стехіометричного складу відбувається часткове зневпорядкування, а за більших — повне, оскільки надлишкові атоми одного з компонентів займають чужі вузли. Таке зневпорядкування називають концентраційним. Упорядковане розташування атомів може також порушуватися і через пластичну деформацію.
Джерела
- Physical Metallurgy. Editors: R.W. Cahn, P. Haasen. 4th Edition. Chapter 3. Structure and stability of alloys. T.B. Massalski. — North Holland, 1996. — P. 193—199. — .
- Металознавство: Підручник/ О. М. Бялік, В. С. Черненко, В. М. Писаренко, Ю. Н. Москаленко. — К: ІВЦ "Видавництво «Політехніка», 2002. — С. 92 — 96. — .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Uporyadkuvannya znevporyadkuvannya peretvorennya yake vidbuvayetsya v deyakih tverdih rozchinah zamishennya i polyagaye u perehodi vid nevporyadkovanogo do uporyadkovanogo roztashuvannya atomiv rozchinenogo elementa v kristalichnij gratci rozchinnika i navpaki Vpershe efekt vid cogo peretvorennya zafiksuvali u 1914 roci M Kurnakov i S Zhemchuzhnij pri doslidzhenni elektroprovidnosti splaviv midi iz zolotom unaslidok uporyadkuvannya splavi z 25 ta 50 Au zmenshuvali svij elektrichnij opir u kilka raziv Shema nevporyadkovanogo tverdogo rozchinu zamishennya Shema uporyadkovanogo tverdogo rozchinu zamishennya U bilshosti tverdih rozchiniv zamishennya roztashuvannya atomiv rozchinenogo elementa V u vuzlah kristalichnoyi gratki rozchinnika A ye pripadkovim nevporyadkovanim Odnim iz znachimih chinnikiv termodinamichnij yakij mozhe vplivati na vzayemne roztashuvannya atomiv ye spivvidnoshennya mizh energiyami mizhatomnih zv yazkiv identichnih atomiv EA A i EV V i vidminnih atomiv EA V Koli E A B E A A E B B 2 to zhoden iz zv yazkiv ne maye istotnoyi preferenciyi nad inshimi i tverdij rozchin bude perebuvati u nevporyadkovanomu stani Koli E A B lt E A A E B B 2 vinikne tendenciya do difuzijnogo uporyadkuvannya tak shob atom buv otochenij atomami inshogo elementa Todi uporyadkovane roztashuvannya atomiv zmenshuvatime vilnu energiyu tverdogo rozchinu porivnyano z nevporyadkovanim roztashuvannyam Difuzijni procesi v tverdomu stani vidbuvayutsya z maloyu shvidkistyu tomu dlya formuvannya vporyadkovanogo tverdogo rozchinu potribni abo duzhe povilne oholodzhennya abo trivalij vidpal za temperatur nizhchih za temperaturu uporyadkuvannya Ts temperaturu Kurnakova dlya danogo splavu Zazvichaj pislya vporyadkuvannya tip gratki tverdogo rozchinu zberigayetsya a periodi gratki zminyuyutsya Proces uporyadkuvannya mozhe buti povnim koli vsi atomi zajmayut viznacheni miscya v gratci vporyadkovanogo tverdogo rozchinu i nepovnim koli lishe chastina atomiv zajmaye viznacheni miscya v gratci a chastina atomiv roztashovuyetsya haotichno Tverdi rozchini zamishennya z uporyadkovanim roztashuvannyam atomiv rozchinnika i rozchinenogo elementa nazivayut nadstrukturami Shema elementarnoyi komirki nadstrukturi Cu3Au Shema elementarnoyi komirki nadstrukturi CuAu Zazvichaj uporyadkuvannya vidbuvayetsya v tverdih rozchinah sklad yakih vidpovidaye prostomu stehiometrichnomu spivvidnoshennyu kilkosti atomiv A i V 1 1 1 3 3 1 Prikladi nadstruktur AV 50 at A CuAu AgPt FeCo NiSn CuZn b faza v latuni A3V 75 at A Cu3Au Ni3Al Pt3Ag Co3W Uporyadkuvannya zminyuye fiziko mehanichni vlastivosti tverdih rozchiniv zokrema zbilshuye yih micnist tverdist i zmenshuye plastichnist elektrichnij opir Peretvorennya uporyadkuvannya znevporyadkuvannya ye zvorotnim Pri nagrivanni nadstruktur zmenshuyetsya stupin uporyadkuvannya tak yak teplove zbudzhennya atomiv spriyaye znevporyadkuvannyu Perehid uporyadkovanogo rozchinu v nevporyadkovanij mozhe sposterigatisya ne tilki za nagrivannya ale i cherez zminu skladu U razi malih vidhilen vid stehiometrichnogo skladu vidbuvayetsya chastkove znevporyadkuvannya a za bilshih povne oskilki nadlishkovi atomi odnogo z komponentiv zajmayut chuzhi vuzli Take znevporyadkuvannya nazivayut koncentracijnim Uporyadkovane roztashuvannya atomiv mozhe takozh porushuvatisya i cherez plastichnu deformaciyu DzherelaPhysical Metallurgy Editors R W Cahn P Haasen 4th Edition Chapter 3 Structure and stability of alloys T B Massalski North Holland 1996 P 193 199 ISBN 978 0 444 89875 3 Metaloznavstvo Pidruchnik O M Byalik V S Chernenko V M Pisarenko Yu N Moskalenko K IVC Vidavnictvo Politehnika 2002 S 92 96 ISBN 966 662 090 3