合金は、金属の性質を持つ 2 つ以上の化学物質 (少なくとも 1 つは金属) の混合物です。通常、各成分を均一な液体に溶解し、凝縮させることによって得られます。
合金は、元素の単相固溶体、多くの金属相の混合物、または金属の金属間化合物の 3 つのタイプのうちの少なくとも 1 つになります。固溶体合金の微細構造には単一の相があり、溶液中の一部の合金には 2 つ以上の相があります。材料の冷却プロセス中の温度変化に応じて、分布は均一になる場合もあれば、不均一になる場合もあります。金属間化合物は通常、合金または純金属が別の純金属に囲まれた構造で構成されます。
合金は純粋な金属元素よりも優れた特性をいくつか備えているため、特定の用途に使用されます。合金の例としては、鋼、はんだ、真鍮、ピューター、リン青銅、アマルガムなどが挙げられる。
合金の組成は一般に質量比で計算されます。合金は原子組成に応じて置換合金または侵入型合金に分類でき、さらに均一相（1 相のみ）、不均一相（複数の相）、および金属間化合物（2 つの相に明らかな違いはありません）に分類できます。段階)。境界）。[2]
概要
合金の形成により、元素物質の特性が変化することがよくあります。たとえば、鋼の強度は主構成元素である鉄の強度よりも高くなります。密度、反応性、ヤング率、電気伝導率、熱伝導率などの合金の物理的特性は、合金の構成要素に似ている場合がありますが、合金の引張強度とせん断強度は通常、合金の特性に関連しています。構成要素。とても違う。これは、合金内の原子の配置が単一の物質内の原子の配置とは大きく異なるためです。例えば、合金の融点は、合金を構成する金属の融点よりも低くなります。これは、さまざまな金属の原子半径が異なるためであり、安定した結晶格子を形成することが困難です。
少量の特定の元素が合金の特性に大きな影響を与える可能性があります。たとえば、強磁性合金中の不純物は合金の特性を変化させる可能性があります。
純粋な金属とは異なり、ほとんどの合金には固定された融点がありません。温度が融解温度範囲内の場合、混合物は固体と液体が共存する状態になります。したがって、合金の融点は構成金属の融点よりも低いと言えます。共晶混合物を参照。
一般的な合金の中で、真鍮は銅と亜鉛の合金です。青銅は錫と銅の合金で、彫像、装飾品、教会の鐘などによく使用されます。合金 (ニッケル合金など) は、一部の国の通貨に使用されています。
合金は鋼鉄などの溶液であり、鉄は溶媒、炭素は溶質です。