Естественные науки

Сплав, на сколько я знаю, банальное смешивание 2-ух и более металлов...

Так откуда же берутся такие разные физические свойства у сплавов, ведь химическая реакция между металлами не происходит?
Во-первых не обязательно отсутствие реакции. Возьмите самый распространенный сплав: сталь.
По хорошему это сплав Железа и углерода, но нет же на деле это железо Fe и цементит Fe3C который является метастабильной фазой при содержании углерода в стали (или чугуне) менее 6.67%.

Что же касается разности свойств, у сплавов разной концентрации будет разная внутренняя структура. Если вы сделаете шлифы разных сплавов и посмотрите их под микроскопом там будет разная упорядоченность и размеры зерен. Если взять например эвтектический сплав, когда обе фазы при охлаждении начали затвердевать почти одновременно то у него будет очень мелоквыраженная структура зерен. Если же взять другие концентрации, когда одна фаза начала образовываться из жидкости раньше другой - получим другую структуру зерен. (я уж стараюсь проще объяснить, не вдаваясь в терминалогию) Более того у железа есть 3 модификации кристаллической решетки которые оно проходит при разных температурах.

Вот наглядная диаграмма состояния Fe-C (шкала вверх - температура, вправо - концентрация цементита) . Как можно видеть, при охлаждении сплава различной концентрации происходят различные фазовые преобразования. Их изучает уже не обычная химия, а физическая. Точка E на диаграмме показывает границу между сплавами которые называются сталью и теми, что именуют чугуном.
Тимур Тимур
Тимур Тимур
51 235
Лучший ответ
Вообще-то химические соединения могут образовываться и металлами - они называются интерметаллическими соединениями. Но основное в сплавах - это именно изменение кристаллической структуры. Ведь даже обыкновенная закалка, вообще не изменяя химического состава стальной заготовки, радикально меняет её механические свойства - именно потому, что при закалке "замораживается" (впрочим, кавычки тут лишние... ) кристаллическая структура сплава углерод-железа, термодинаически устойчивая только при высоких температурах (порядка 700-800 градусов).
Агарыс Паденов
Агарыс Паденов
84 730
Происходит. В случае стали (системы углерод+железо) образуются карбиды железа (аустенит, мартенсит, перлит, цементит) , которые очень сильно влияют на свойства стали. В сплавах одного металла с другим могут образоваться химические соединения - интерметаллиды, которые тоже влияют на конечные свойства сплавов.
Сплав - это что-то вроде твердого расствора.
Химическая реакция не идет, однако свойства определенные появляются, вследствии некоторого взаимодействия атомов\молекул.
Vlad Strelcov
Vlad Strelcov
30 495
Дело в том, что образование сплавов - это не "...банальное смешивание 2-ух и более металлов... ", а самая настоящая химическая реакция! По определению химической реакцией называется такой процесс, при котором возникают НОВЫЕ устойчивые положения атомных ядер и происходит ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЕ электронной плотности. Вот, собственно, и всё: в сплаве и структура решётки, и электронная плотность отличаются от таковых в исходных металлах - это обычный продукт химического превращения веществ. Кстати, похожую идею высказывал ещё Д. И. Менделеев (правда, для жидких растворов).
Михаил Фокин
Михаил Фокин
25 917
главная характеристика металлов - кристалическая структура. Согласитесь, есть ведь разница между сваленными в кучу кирпичами и построенным из них же домом.
легирующие присадки способны принципиально изменить КС. Также и обработка - например разные режимы закалки или ковка тоже очень сильно меняют свойства - в основном модуль упругости.