[科普中国]-锰酸镧-钴酸镧固溶体

由锰酸镧和钴酸镧按一定比例混合溶解后形成的固相，且其晶体结构与组成合金的组元相同。

锰酸镧-钴酸镧固溶体由锰酸镧和钴酸镧按一定比例混合溶解后形成的固相，且其晶体结构与组成合金的组元相同称为锰酸镧-钴酸镧固溶体。这一组元称为溶剂；其他的组元称为溶质。该类固溶体的特征是保持与溶剂一致的晶体结构。

根据溶质原子在晶格中所占位置可将固溶体分为置换固溶体和间隙固溶体。置换固溶体是指溶质原子替代一部分溶剂原子而占据溶剂晶格的某些节点位置从而形成的固溶体置换固溶体。当溶质原子处于溶剂原子间的间隙中，而不是占据溶剂晶格的节点位置，这类固溶体称为间隙固溶体。

按固溶度可将固溶体分为有限固溶体和无限固溶体。在一定条件下，溶质在溶剂中的溶解度有一定限度，超过这个限度就不再溶解。这个限度即为此溶质在溶剂中的溶解度或固溶度；这种固溶体即为有限固溶体。当溶质在溶剂中的固溶度可达到100%时，这种固溶体就成为无限固溶体。对于无限固溶体，通常将含量大于50%的组元称为溶剂；含量小于50%的组元称为溶质。按照溶质原子在晶格中分布的相对状态，固溶体可分为无序固溶体和有序固溶体。当溶质原子随机地分布于溶剂晶格的节点或间隙中，且无次序性和规律性，这种固溶体称为无序固溶体。当溶质原子按一定规律占据溶剂晶格的节点或间隙，且围绕着溶剂原子分布，这种固溶体称为有序固溶体。

在固溶体中，当溶质含量极小时，固溶体的性能与溶剂的性能基本相同。随着溶质浓度的增加，固溶体的强度、硬度升高，而塑性、韧性有所下降，这种现象称为固溶强化。固溶强化的实质是溶质原子的添加引起了溶剂晶格的畸变，进而使位错在晶体内移动受到阻力，从而在宏观上表现为固溶体有更高的强度和硬度。通常，溶质原子与溶剂原子的尺寸差别越大，引起的晶格畸变就越大，固溶强化的效果越明显。1

基本特征固溶体一般有以下几个基本特征：

（1）固溶体中不同组分之间的互溶是在原子尺度上相互混合的。

（2）生成固溶体后，并不破坏主晶相原有的晶体结构，但是晶胞参数可能有少许改变，因此基本保持了主晶相的特性。

（3）对于大部分固溶体系而言，都存在一定的固溶度(即杂质的溶解极限)，这种固溶体称为有限固溶体或不连续固溶体；只有部分体系，两组分可以以任意比例互溶，这种固溶体称为无限固溶体或连续固溶体。

（4）在固溶度范围之内，杂质含量可以改变，固溶体的结构不会变化，只有单相固溶体；当超出固溶极限后，就会有第2相存在，而不是单相固溶体了。2

相关概念金属化合物当合金中溶质的含量超过了固溶体的固溶度时，除了形成固溶体外，还可以形成金属化合物。由于金属化合物总是位于二元合金相图的中间，故又称为中间相。通常金属化合物的晶体结构不同于任一组元。金属化合物是金属键与离子键或共价键相混合作用的，因此具有一定的金属特性。典型的金属化合物分为三类：正常价化合物、电子化合物和间隙化合物。3

电子化合物电子化合物是由ⅠB族或过渡族元素与ⅡB、ⅢA、ⅣA族金属元素形成的金属化合物。这类化合物不遵循原子价规律，而是按照一定的电子浓度比值形成的化合物。电子浓度不同，所形成的金属化合物的晶体结构也不同。电子化合物虽然可用化学分子式表示，但其成分在一定范围内变化，故可视为以化合物为基的固溶体。电子化合物的原子间结合建以金属键为主。通常，电子化合物具有很高的熔点和硬度，脆性很大。

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学