Видеокурс по SIMATIC STEP 7


Изоморфизм и твердые растворы

Существенное значение для понимания многих процессов, протекающих в огнеупорах и шлаках при высоких температурах, имеет явление изоморфизма, т. е. одинаковость кристалл формы у различных химических соединений. Одинаковую или весьма близкую по своему строению кристаллическую решетку могут иметь химические соединения, обычно сходные по формуле, в которых ионы близки по радиусам. Последнее обусловливает близость сил взаимодействия и расстояний между ионами в элементарной ячейке.

При этом создается возможность образования так называемых смешанных кристаллов или твердых растворов, т. е. однородной смеси различных химических соединений, образующих общую кристаллическую решетку. В зависимости от близости показателей кристаллической решетки изоморфных химических соединений могут образовываться твердые растворы с различным содержанием одного и другого соединений.

При полной взаимозаменяемости узлов кристаллической решетки два изоморфных химических соединений образуют непрерывный ряд твердых растворов от 100% одного соединения до 100% другого или так называемые твердые растворы замещения. Здесь ионы одного соединения в кристаллической решетке могут замещаться ионами изоморфного вещества.

С увеличением различия показателей кристаллических решеток двух соединений может возникнуть лишь ограниченный ряд твердых растворов или так называемые твердые растворы внедрения. В этом случае кристаллическая решетка одного соединения внедряется в решетку другого. Существование таких твердых растворов возможно лишь в определенных пределах концентраций химических соединений А и В: от 100% В до m% В и от 100% А до n % А.

Образование твердых растворов имеет значение для процессов получения огнеупорных материалов. Если примесь, добавляемая в огнеупор, образует изоморфную смесь с основным материалом, то она не вызовет существенного нарушения основной кристаллической решетки и поэтому мало снизит огнеупорные свойства материала.

В шлаке наличие химических соединений, образующих изоморфные смеси, часто ведет к усилению его кристаллизации при застывании.

Пути предотвращения образования холодных трещин

Применение легированных сталей средней и высокой прочности в промышленности позволяет повысить несущую способность конструкции...

Преимущества применения двухструйного сварочного сопла

По результатам исследований установлено, что применение двухструйного сварочного сопла выбранной конструкции способствует измельчению микроструктуры...

Специфика теплового воздействия на сталь при сварке вызывает многообразные сложные изменения в составе и структуре метала сварных соединений...