【中華百科全書●科學●合金】

楊籍富

【中華百科全書●科學●合金】

 

合金，乃是一種至少含有二種元素的親密混合金屬物質，其中至少一種元素為金屬。

 

此混合物可能是均勻的，亦可能是不同組成和原子排列的晶體混雜物。

 

一般純金屬，質軟，熔點高，單獨使用，用途不廣。

 

如攙入其他元素，則硬度變大且熔點低，因此用途更廣。

 

所以合金的性質與組成元素之性質不同。

 

例如錫和鋼都是軟金屬，把錫加入銅內，則形成堅硬強韌的青銅。

 

微量的碳，可以把軟的鐵變成硬的鋼。

 

不銹鋼是鋼與鉻、鎳的混合金屬。

 

於高溫熔融狀態下，激烈攪拌混合兩種互不相溶的金屬，然後急速冷卻，合金於是生成，這是一般較不重要合金的結合方式。

 

最常見的合金是固體溶液，依其混合方式分為取代固體溶液及間隙固體溶液。

 

前者發生於兩金屬的原子大小、價電子數，以及對電子的引力等均相同時，則此二種金屬常會像液體一樣而互溶。

 

冷卻時，一個金屬原子進入其他金屬原子的晶體，亦即少量的他種金屬原子取代了原來金屬原子的晶格位置。

 

例如鋼和鋅的合金（黃銅）。

 

當金屬和非金屬的原子半徑比小於○．五九時，會形成間隙固體溶液。

 

而混合成此種形式合金的非金屬多為氫、硼、碳及氮等原子。

 

例如合金鋼中，碳居於面心立方體晶形鐵金屬晶體的中央空隙，所以鋼的分子式可寫為Fe12C。

 

類似的合金有Cr2N、Mn4C等。

 

有時兩金屬元素會形成均勻的金屬間化合物。

 

例如Cu5Zn6、Cu3Al、Cu5Sn等。

 

（謝貞雄）

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=1874