Diferența cheie dintre aliajele de substituție și cele interstițiale este că aliajele de substituție se formează atunci când un atom de metal înlocuiește un alt atom de metal de dimensiune similară în rețeaua metalică, în timp ce aliajele interstițiale se formează atunci când atomi mici se introduc în găurile rețelei metalice.
Un aliaj este un amestec de metale. Cu toate acestea, uneori acest amestec poate conține și nemetale. Producerea aliajelor metalice presupune amestecarea metalelor topite. Acolo, dimensiunea atomilor de metal determină tipul de aliaj format; adică dacă atomii de metal sunt de aceeași dimensiune, atunci aliajul format este substituțional. Dacă atomii de metal au dimensiuni diferite, atunci aliajul rezultat este interstițial.
Ce sunt aliajele de substituție?
Aliajele de substituție sunt aliaje metalice care se formează din mecanismele de schimb de atomi. Aici, atomii de metal ai unui metal diferit (celăl alt metal amestecat pentru a forma aliajul) înlocuiesc atomii de metal ai unei rețele de metal.
Figura 01: Un aliaj de substituție
Această substituție are loc numai dacă atomii de metal au dimensiuni similare. Unele aliaje de substituție obișnuite includ alama, bronzul etc. Acolo, atomii de cupru ai rețelei metalice se înlocuiesc cu atomi de metal de staniu sau zinc.
Ce sunt aliajele interstițiale?
Aliajele interstițiale sunt aliaje metalice care se formează din mecanismul interstițial. Mai mult, acest mecanism implică introducerea de atomi mici în găurile rețelelor metalice. O rețea metalică conține atomi mari de metal într-o structură de rețea. Există, de asemenea, electroni delocalizați în jurul atomilor de metal. Prin urmare, atunci când un metal topit se amestecă cu un metal diferit având atomi mici, se formează un aliaj interstițial. Cu toate acestea, acești atomi mici ar trebui să fie suficient de mici pentru a fi introduși în găurile rețelei.
Figura 02: Un aliaj interstițial
Unele exemple de atomi mici care sunt capabili să se introducă într-o rețea metalică includ hidrogen, carbon, bor și azot. Un exemplu comun de aliaj interstițial este oțelul. Oțelul conține fier, carbon și alte elemente. Nu există substituții atunci când se formează un aliaj interstițial, deoarece atomii amestecați nu sunt suficient de mari pentru a înlocui un atom de metal.
Care este diferența dintre aliajele de substituție și cele interstițiale?
Aliaje de substituție vs. interstițiale |
|
| Aliajele de substituție sunt aliaje metalice formate din mecanisme de schimb de atomi. | Aliajele interstițiale sunt aliaje metalice formate din mecanisme interstițiale. |
| Mecanism de formare | |
| Forme prin mecanism de schimb de atomi. | Formulare prin mecanismul interstițial. |
| Dimensiunea atomilor | |
| În această formare de aliaj, un metal topit este amestecat cu un alt metal topit având dimensiuni atomice similare. | În această formare de aliaj, un metal topit este amestecat cu un compus cu atomi mici care sunt capabili să se introducă în găurile rețelei metalice. |
| Exemple comune | |
| Alamă și bronz | Oțel |
Rezumat – aliaje de substituție vs. interstițiale
Aliajele sunt amestecuri de metale și alte nemetale. Aceste aliaje au proprietăți îmbunătățite decât metalele individuale. Există două tipuri de aliaje și anume, aliaje de substituție și aliaje interstițiale. Diferența dintre aliajele de substituție și cele interstițiale este că aliajele de substituție se formează atunci când un atom de metal înlocuiește un alt atom de metal de dimensiune similară în rețeaua metalică, în timp ce aliajele interstițiale se formează atunci când atomi mici de metal se introduc în găurile rețelei metalice.
