9.Қатты ертінді

Қатты ерітінді деп сұйық күйінде бір-бірінде шексіз еритін, ал қатты күйінде не шексіз, не шекті еритін қорытпаларды айтады. Мұндай қорытпада бір компонент өзінің кристалдық торын сақтап қалады, ал екінші компоненттің атомдары (ерітіндінің) біріншінің кристалдық торында орналасады, сол кезде бірінші тордың өлшемдері (периоды) өзгереді. Бірінші компонент – еріткіш, екіншісі – ерігіш, ал пайда болған қорытпа қатты ертінді деп аталады. Егер қорытпа компонеттерінің кристалдық торлары бір типтес және олар бірі екіншісінде шексіз еритін болса, онда қорытпа құрамында мөлшері 50% - дан артық болатын компонент ерігіш деп аталады. Шексіз қатты ертінді түзілуі үшін компоненттер параметрлерінің арасындағы айырмашылығы 8% - дан аспауы керек.

Қатты ерітінділі қорытпалар – бұл қатты фаза, бұнда компоненттердің қатынасы айнымалы, әрі кристалды дене болып табылады.

Қатты ерітінділердің ерекше қасиеттерінің бірі олардың кристалл торында әртекті атомдардың болуы, еріткіштің торы өзгермейді. Қатты ерітінді бір текті дәндерден тұрады (2.1 суретті қара).

2.1 сурет - Қатты ерітіндінің микроқұрылымының сұлбасы

Қорытпадағы металл атомдарының кристалдық торда орналасуына байланысты қатты ерітінділер орын басушы, енуші, шегеруші болып үш түрге бөлінеді.

Орын басушы қатты ерітінділерде ерігіштің атомдары еріткіш металл торының кейбір түйіндеріндегі атомдарын ығыстырып жібереді немесе орынын басады (2.2 суретті қара). Мұндай қатты ертінділер компоненттері бірі екіншісінде шекті және шексіз еруі мүмкін.

Егер ығыстырып жіберу кез-келген жерде өтетін болса, онда мұндай қатты ерітінділерді реттелмеген дейді. Температура төмендеген сайын алмасушы қатты ерітінділердің ерігіш атомдары қайта бөлінеді де, кристал торында белгілі орын алады, мысалы мыстың никелмен қорытпалары. Мұндай қатты ерітінділерді реттелген дейді. Олардың өте жоғары қаттылығы мен сынғыштық айырмашылығы бар.

○ – еріткіш компоненттің атомы

● – ерігіш компоненттің атомы

2.2 сурет - Орын басушы қатты ерітінді

Енуші қатты ерітінділерде ерігіш элементтердің атомдары еріткіш элементтердің торының түйіндері арасында орналасады (2.3 суретті қара). Енуші кристал торыдың атом арасындағы қуыстың мөлшерінің аздығынан оған атом мөлшері кішкене элементтер орналасады. Мұндай қатты ерітінділердің элементтері бірі екіншісінде шекті және шексіз еруі мүмкін.

Егер қорытпа компоненттерінің кристалдық торларының параметрлеріндегі айырмашылық 8%-дан аспаса, компонеттердің бірі екіншісінде шексіз ериді, ондай қатты ертінділер орын басушы болып саналады, ал айырмашылығы 8÷15% болатын компоненттер бірі екіншісінде шекті ериді, яғни енуші қатты ерітінді түзіледі; 15% - дан асып кетсе, қатты ерітінді мүлдем түзілмейді.

○ – еріткіш компоненттің атомы

● – ерігіш компоненттің атомы

2.3 сурет - Енуші қатты ерітінді

Шегеруші қатты ерітінді сирек кездесетін болғандықтан оны қарастырмаймыз. Шегеруші қатты ерітінділерде түзілу кезінде еріткіш металдың қасиеті мен тордың ауқымының өзгеруі қабаттаса жүреді. Қатты ерітінділердің құрамы айнымалы болады.