Tuhý roztok

Tuhý roztok je slitina dvou kovů nebo kovu a nekovu vytvářející zdánlivě homogenní strukturu.

[editovat] Tuhý roztok

Zásadně mohou ve slitině dva kovy nebo kov a nekov vytvářet buď tuhé roztoky, chemické sloučeniny nebo mechanické směsi fází.

Jsou-li prvky obsažené ve slitině dobře rozpustné i v tuhém stavu vznikne po ztuhnutí takovéto slitiny tuhý roztok. Tuhý roztok tvoří v heterogenních systémech homogenní oblasti a jeví se jako jednofázová krystalická struktura. Tato zdánlivě homogenní struktura obsahuje v krystalické struktuře v atomové mřížce nejenom atomy základního kovu, nýbrž také atomy přídavného prvku. Existence tuhých roztoků je omezena na určité teplotní intervaly a koncentrace přídavného prvku. V rovnovážných diagramech jsou tuhé roztoky označovány řeckými písmeny (α, β, γ etc).

Tuhé roztoky se typicky vyskytují u slitin kovů. U nekovových látek je tento výraz jen velmi zřídka používán.

[editovat] Druhy tuhých roztoků

Tuhý roztok má atomovou mřížku základní složky, kterou může být čistý kov nebo chemická sloučenina. Atomy příměsových prvků jsou uloženy v atomové mřížce základního kovu. Podle toho kde tyto atomy jsou umístěny rozlišujeme dva základní typy tuhých roztoků.

[editovat] Tuhý roztok substituční

Obr. 1 Schema substitučního tuhého roztoku. A= Atom základního kovu, B = Atom legovacího prvku

Tyto tuhé roztoky vznikají jsou-li velikosti a vlastnosti atomů legujících prvků a základního kovu podobné. Zde se mohou atomy základního kovu a přídavného prvku v atomové mřížce vzájemně zastupovat. Substituční tuhé roztoky tvoří kupříkladu nikl, mangan, chrom, křemík se železem, nebo zlato se stříbrem, měď s niklem ap.

[editovat] Tuhý roztok intersticiální

Obr.2 Schema intersticiálního tuhého roztoku. A = atomy základního kovu, B = atomy přídavného prvku

Intersticiální (mezerový) tuhý roztok je schematicky znázorněn na obr. 2. Tento se vytváří když se atomy přídavného prvku ukládají do mezer (dutin) krystalografické mřížky základního kovu. Toto je jen tehdy možné, když jsou atomy přídavného prvku výrazně menšího poloměru v poměru k atomům kovu základního. V železe tvoří intersticiální tuhé roztoky uhlík, dusík, vodík a bor.