Nøgleforskellen mellem substitutions- og interstitielle legeringer er, at substitutionslegeringerne dannes, når et metalatom erstatter et andet metalatom af lignende størrelse i metalgitteret, hvorimod interstitielle legeringer dannes, når små atomer indsættes i hullerne i metalgitteret.
En legering er en blanding af metaller. Men nogle gange kan denne blanding også indeholde ikke-metaller. Fremstillingen af metallegeringer involverer blanding af smeltede metaller. Der bestemmer størrelsen af metalatomerne, hvilken type legering der dannes; det vil sige, at hvis metalatomerne er af samme størrelse, så er den dannede legering substituerende. Hvis metalatomerne har forskellige størrelser, er den resulterende legering interstitiel.
Hvad er substitutionslegeringer?
Substitutionelle legeringer er metallegeringer, der dannes fra atomudvekslingsmekanismer. Her erstatter metalatomerne af et andet metal (det andet metal blandet for at danne legeringen) metalatomerne i et metalgitter.
Figur 01: En substitutionslegering
Denne substitution sker kun, hvis metalatomerne er af samme størrelse. Nogle almindelige substitutionslegeringer omfatter messing, bronze osv. Der erstatter kobberatomer i metalgitteret med enten tin- eller zinkmetalatomer.
Hvad er mellemliggende legeringer?
Interstitielle legeringer er metallegeringer, der dannes fra interstitiel mekanisme. Desuden involverer denne mekanisme indsættelse af små atomer i hullerne i metalgitre. Et metalgitter indeholder store metalatomer i en netværksstruktur. Der er også delokaliserede elektroner omkring metalatomerne. Derfor, når et smeltet metal blandes med et andet metal med små atomer, dannes en interstitiel legering. Disse små atomer skal dog være små nok til at kunne indsættes i hullerne i gitteret.
Figur 02: En mellemliggende legering
Nogle eksempler på små atomer, der er i stand til at indsætte i et metalgitter, omfatter hydrogen, carbon, bor og nitrogen. Et almindeligt eksempel på en interstitiel legering er stål. Stål indeholder jern, kulstof og nogle andre grundstoffer. Der sker ingen substitutioner, når der dannes en interstitiel legering, fordi de blandede atomer ikke er store nok til at erstatte et metalatom.
Hvad er forskellen mellem substitutions- og interstitielle legeringer?
Substitutionelle vs mellemliggende legeringer |
|
| Substitutionelle legeringer er metallegeringer dannet af atomudvekslingsmekanismer. | Interstitielle legeringer er metallegeringer dannet af interstitiel mekanisme. |
| Formationsmekanisme | |
| Formularer via atomudvekslingsmekanisme. | Formularer via mellemliggende mekanisme. |
| Atomernes størrelse | |
| I denne legeringsformation blandes et smeltet metal med et andet smeltet metal med lignende atomstørrelser. | I denne legeringsformation blandes et smeltet metal med en forbindelse med små atomer, der er i stand til at indsætte i hullerne i metalgitteret. |
| Almindelige eksempler | |
| Messing og bronze | Stål |
Oversigt – Substitutionelle vs mellemliggende legeringer
Legeringer er blandinger af metaller og andre ikke-metaller. Disse legeringer har forbedrede egenskaber end individuelle metaller. Der er to typer legeringer, nemlig substitutionslegeringer og interstitielle legeringer. Forskellen mellem substitutions- og interstitielle legeringer er, at substitutionslegeringer dannes, når et metalatom erstatter et andet metalatom af lignende størrelse i metalgitteret, mens interstitielle legeringer dannes, når små metalatomer indsættes i hullerne i metalgitteret.
