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原子の原子配置は、金(Au)とスズ(SN)原子のサンプルブロンズで見られたような結晶構造にどのようにつながりますか?

銅(Cu)とスズ(SN)の合金であるブロンズの原子配置は、原子相互作用が結晶構造にどのように影響するかの魅力的な例です。金(AU)は通常、ブロンズの成分ではありませんが、装飾目的のために追加することができ、構造に微妙に影響を与えます。これがプレイ中の要因の内訳です:

1。金属結合:

*銅、スズ、金は両方とも金属であり、金属結合を示しています。これには、非局在化された電子の「海」が含まれ、原子が互いに通り過ぎることを可能にし、人種性と延性に寄与します。

*自由電子は、金属の優れた電気伝導率と熱伝導率も説明しています。

2。原子サイズと電気陰性度:

* 銅(Cu): 錫と比較して、原子半径が小さく、電気陰性度が高くなっています。

* tin(sn): 銅と比較して、原子半径が大きく、電気陰性度が低くなっています。

* ゴールド(au): サイズは銅に似ていますが、わずかに大きく、電気陰性度がわずかに低くなっています。

サイズと電気陰性度のこれらの違いは、原子の梱包方法に影響します。

3。結晶構造形成:

* ブロンズ(Cu-SN): ブロンズは通常、顔中心の立方体(FCC)を形成します 結晶構造。この構造では、原子は、各コーナーと各面の中央に原子を備えた立方格子に配置されます。

* 銅のサイズが小さく、電気陰性度が高い: スズ原子は銅原子間のスペースを満たす傾向がある一方、格子サイトを優先的に占有します。

* スズ原子の配置: 完全にランダムではありません。 They tend to cluster together, forming regions of higher tin concentration.これは、青銅合金の全体的な機械的特性に影響を与える可能性があります。

* ブロンズの金: 少量の金(au)を追加すると、固形溶液が生じる可能性があります 金原子は、FCC格子内のいくつかの銅原子を置き換えます。ゴールドの大きいサイズは、格子をわずかに歪め、硬度と延性の変化につながる可能性があります。

4。位相図と固体解:

* 位相図: 温度と組成の関数としての材料の可能な相(固体、液体など)のグラフィカルな表現です。青銅の場合、相図は銅のスチン比に基づいて異なる相を示しています。

* ソリッドソリューション: 1つの要素が別の要素の結晶構造に溶解し、均質な混合物を形成すると発生します。金は、銅の銅で固形溶液を形成し、その特性に影響を与えます。

要約:

ブロンズの原子配置は、金属結合、原子サイズ、電気陰性度、および特定の結晶構造を形成する原子の傾向など、さまざまな要因の相互作用から生じます。金の存在は、典型的な成分ではありませんが、青銅の結晶構造と特性に微妙に影響を与える可能性があります。

注: これは単純化された説明です。青銅における原子の実際の配置は、特定の組成と処理条件に応じて、異なる相と金属間化合物の存在とともに、より複雑になる可能性があります。

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