Nøkkelforskjellen mellom substitusjonelle og interstitielle legeringer er at substitusjonslegeringene dannes når ett metallatom erstatter et annet metallatom av tilsvarende størrelse i metallgitteret, mens interstitielle legeringer dannes når små atomer settes inn i hullene i metallgitteret.
En legering er en blanding av metaller. Noen ganger kan imidlertid denne blandingen også inneholde ikke-metaller. Produksjonen av metallegeringer innebærer blanding av smeltede metaller. Der bestemmer størrelsen på metallatomene hvilken type legering som dannes; det vil si at hvis metallatomene er av samme størrelse, så er den dannede legeringen substitusjonell. Hvis metallatomene har forskjellige størrelser, er den resulterende legeringen interstitiell.
Hva er erstatningslegeringer?
Substitusjonelle legeringer er metalllegeringer som dannes fra atomutvekslingsmekanismer. Her erstatter metallatomene til et annet metall (det andre metallet blandet for å danne legeringen) metallatomene i et metallgitter.
Figur 01: En erstatningslegering
Denne substitusjonen skjer bare hvis metallatomene er av samme størrelse. Noen vanlige substitusjonslegeringer inkluderer messing, bronse osv. Der erstatter kobberatomer i metallgitteret med enten tinn- eller sinkmetallatomer.
Hva er interstitielle legeringer?
Interstitielle legeringer er metalllegeringer som dannes fra interstitiell mekanisme. Videre involverer denne mekanismen innsetting av små atomer i hullene i metallgitter. Et metallgitter inneholder store metallatomer i en nettverksstruktur. Det er også delokaliserte elektroner rundt metallatomene. Derfor, når et smeltet metall blandes med et annet metall med små atomer, dannes det en interstitiell legering. Disse små atomene bør imidlertid være små nok til å settes inn i hullene i gitteret.
Figur 02: An Interstitial Alloy
Noen eksempler på små atomer som er i stand til å settes inn i et metallgitter inkluderer hydrogen, karbon, bor og nitrogen. Et vanlig eksempel på en interstitiell legering er stål. Stål inneholder jern, karbon og noen andre grunnstoffer. Det er ingen substitusjoner som oppstår ved dannelse av en interstitiell legering fordi atomene blandet ikke er store nok til å erstatte et metallatom.
Hva er forskjellen mellom substitusjonelle og interstitielle legeringer?
Substitusjonelle vs interstitielle legeringer |
|
| Substitusjonelle legeringer er metalllegeringer dannet av atomutvekslingsmekanismer. | Interstitielle legeringer er metalllegeringer dannet av interstitiell mekanisme. |
| Formasjonsmekanisme | |
| Skjemaer via atomutvekslingsmekanisme. | Skjemaer via interstitial-mekanismen. |
| Size of the Atoms | |
| I denne legeringsformasjonen blandes et smeltet metall med et annet smeltet metall med lignende atomstørrelser. | I denne legeringsformasjonen blandes et smeltet metall med en forbindelse med små atomer som er i stand til å settes inn i hullene i metallgitteret. |
| Vanlige eksempler | |
| Messing og bronse | Stål |
Sammendrag – Substitusjonelle vs interstitielle legeringer
Legeringer er blandinger av metaller og andre ikke-metaller. Disse legeringene har forbedrede egenskaper enn individuelle metaller. Det er to typer legeringer, nemlig substitusjonslegeringer og interstitielle legeringer. Forskjellen mellom substitusjonelle og interstitielle legeringer er at substitusjonelle legeringer dannes når ett metallatom erstatter et annet metallatom av lignende størrelse i metallgitteret, mens interstitielle legeringer dannes når små metallatomer settes inn i hullene i metallgitteret.
