재료과학의 이해와 응용 4장

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본문내용

4. Ge내로 N을 첨가하면 침입형고용체를 형성하고, Ge내로 Si를 첨가하면 치환형고용체가 형성된다. 이러한 사실을 이용하여, N 내로 Si가 첨가될 때 어떤 고용체가 형성될 것인지 예측하여 보아라.

Ge내로 N을 첨가하면 침입형고용체를 형성한다고 했으므로 r(Ge)》r(N) 일 것이고 또한 Ge내로 Si를 첨가하면 치환형고용체를 형성한다고 했으므로 r(Ge)≒r(Si) 일 것이다. 이들의 관계를 살펴보면 r(Si)》r(N)임을 알 수 있다. N내로 Si가 첨가된다면 침입형 고용체를 형성할 것이다. 사실은 Si 내로 N이 첨가되는 것이다.

7. Cu에 적은 양의 Ni를 첨가하여 고용체를 만들려고 한다.

a. 어떤 재료가 용매이고 어느것이 용질인가?
적은양의 Ni를 Cu에 첨가하면, Ni는 용질(solute)이 되고, Cu는 용매(solvent)가 된다.

b. 형성될 재료는 치환형 고용체일까? 침입형 고용체일까?
Ni와 Cu 원자의 상대적인 크기를 고려하면 Ni의 반지름은 0.128mm이고 Cu의 반지름은 0.125mm이므로 치환형 고용체(substitutional solid solution)를 형성할 것으로 기대된다.

c. Ni와 Cu는 서로 완전히 고용될까?
Ni와 Cu는 4가지 Hume-Rothery 규칙을 모두 만족하기 때문에 서로 완전히 용해시킬 것이다.

참고 자료

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