間隙固溶體,若溶質原子比較小,它們能進入溶劑晶格的間隙位置內,這樣形成的固溶體成為間隙固溶體。
英文名稱:interstitial solid solution
又稱插入固溶體、嵌入固溶體。
溶質原子佔據溶劑晶格中的間隙位置而形成的固溶體。
若干溶質
質點嵌入固相溶劑質點的間隙中而構成的固溶體。
通常,插入溶質的半徑與溶劑質點的半徑相比特別小時易於形成。在
金屬鍵的物質中這類固溶體很普遍,添入的氬、碳、硼都容易處在這些晶格的間隙位置中。如碳溶入γ-鐵中形成的間隙固溶體稱為
奧氏體。
間隙固溶體的形成常有助於晶體的硬度、熔點和強度的提高。
晶體(基質)結構離子尺寸是與
晶體結構的關係密切相關的,在一定程度上來說,結構中間隙的大小起了決定性的作用。一般晶體中空隙愈大,結構愈疏鬆,易形成固溶體。電價因素外來雜質原子進人間隙時,必然引起晶體結構中電價的不平衡,這時可以通過生成空位,產生部分取代或離子的
價態變化來保持電價平衡。例如YF3加入到
CaF2中:當
F-進入間隙時,產生
負電荷,由Y3+進入Ca2+位置來保持位置關係和電價的平衡。間隙式固溶體的生成,—般都使
晶格常數增大,增加到一定的程度,使固溶體變成不穩定而離解,所以填隙型固溶體不可能是連續的固溶體。晶體中間隙是有限的,容納雜質質點的能力≤10%。