Ključna razlika med intermetalnimi spojinami in zlitinami v trdni raztopini je, da imajo intermetalne spojine enotno strukturo, medtem ko imajo zlitine v trdni raztopini neenotno strukturo.
Intermetalne spojine so snovi, sestavljene iz trdnih faz, ki vključujejo dva ali več kovinskih ali polkovinskih elementov, razporejenih v urejeno strukturo. Zlitine v trdni raztopini so vrsta zlitine, ki je narejena za izboljšanje trdnosti čiste kovine.
Kaj so intermetalne spojine?
Intermetalne spojine so snovi, sestavljene iz trdnih faz in vključujejo dva ali več kovinskih ali polkovinskih elementov, razporejenih v urejeno strukturo. Te materiale lahko imenujemo intermetalne ali intermetalne zlitine. Pogosto imajo te spojine dobro definirano in fiksno stehiometrijo. Na splošno so intermetalne spojine trde in krhke ter imajo mehanske lastnosti pri visokih temperaturah. Te spojine lahko razvrstimo med stehiometrične in nestehiometrične intermetalne spojine.
Če upoštevamo lastnosti in uporabo teh spojin, imajo na splošno visoka tališča in so krhke pri sobni temperaturi. Zaradi omejenih neodvisnih sistemov zdrsa, ki so potrebni za plastično deformacijo, lahko pride do cepitvenih ali intergranularnih načinov loma intermetalnih spojin. Vendar pa lahko obstajajo tudi duktilni načini loma intermetalnih spojin. To duktilnost je v teh spojinah mogoče izboljšati z legiranjem drugih materialov, kot je bor, kar lahko izboljša kohezijo mej zrn.
Nekateri pogosti primeri intermetalnih spojin vključujejo magnetne materiale, kot so alnico, sendust in permendur, superprevodnike, kot so faze A 15 in niobij-kositer, zlitine s spominom oblike itd. Intermetalne spojine, ki jih lahko najdemo v zgodovini, vključujejo rimsko rumeno medenino, kitajski bron z visokim kositrom in tipsko kovino SbSn.
Kaj so zlitine v trdni raztopini?
Zlitine v trdni raztopini so vrsta zlitine, ki je narejena za izboljšanje trdnosti čiste kovine. Postopek izdelave zlitine v trdni raztopini je znan kot utrjevanje v trdni raztopini. Ta proces poteka z dodajanjem atomov enega elementa kristalni strukturi drugega elementa, pri čemer je prvi element imenovan kot legirni element, drugi pa kot osnovna kovina. Ta dodatek tvori trdno raztopino.
Slika 01: Nadomestna trdna raztopina
Na splošno dodatek legirnega elementa povzroči lokalno neenakomernost v čisti kovini. To oteži plastično deformacijo zaradi grozečega gibanja dislokacij preko napetostnih polj. Po drugi strani pa lahko legiranje preko meje topnosti povzroči nastanek druge faze, ki vodi do utrjevanja preko drugih mehanizmov, npr. tvorba intermetalnih spojin.
Slika 2: Intersticijska trdna raztopina
Obstajajo različne vrste trdnih raztopin zlitin, kot so nadomestne trdne raztopine in intersticijske trdne raztopine. Ti dve vrsti se med seboj razlikujeta glede na velikost legirnega elementa. Če je atom legirnega elementa večji od atoma topila v raztopini, lahko nadomesti atome topila v kristalni mreži in povzroči nastanek substitucijske trdne raztopine. Če so atomi legirnega elementa manjši od atomov topljenca, se nagibajo k temu, da se prilegajo intersticijskim mestom med atomi topila in tvorijo intersticijske trdne raztopine.
Razlika med intermetalnimi spojinami in zlitinami v trdni raztopini
Intermetalne spojine in zlitine v trdni raztopini so zlitine, ki vsebujejo mešanice kovin in/ali nekovin. Ključna razlika med intermetalnimi spojinami in zlitinami v trdnih raztopinah je v tem, da imajo intermetalne spojine enotno strukturo, medtem ko imajo zlitine v trdnih raztopinah neenotno strukturo.
Naslednja tabela povzema razlike med intermetalnimi spojinami in zlitinami v trdni raztopini.
Povzetek – Intermetalne spojine proti zlitinam v trdni raztopini
Intermetalne spojine in zlitine v trdni raztopini so zlitine, ki vsebujejo mešanice kovin in/ali nekovin. Ključna razlika med intermetalnimi spojinami in zlitinami v trdnih raztopinah je v tem, da imajo intermetalne spojine enotno strukturo, medtem ko imajo zlitine v trdnih raztopinah neenotno strukturo.
