Stop to mieszanina dwóch lub więcej substancji chemicznych (z których co najmniej jedna jest metalem) o właściwościach metalicznych. Zazwyczaj uzyskuje się ją poprzez stopienie każdego składnika w jednorodną ciecz, a następnie jej skroplenie.
Stopy mogą być co najmniej jednym z trzech następujących typów: jednofazowym roztworem stałym pierwiastków, mieszaniną wielu faz metalicznych lub międzymetalicznym związkiem metali. Mikrostruktura stopów w roztworze stałym jest jednofazowa, a niektóre stopy w roztworze mają dwie lub więcej faz. Rozkład może być równomierny lub nierównomierny, w zależności od zmiany temperatury podczas chłodzenia materiału. Związki międzymetaliczne zazwyczaj składają się ze stopu lub czystego metalu otoczonego innym czystym metalem.
Stopy są wykorzystywane w niektórych zastosowaniach, ponieważ charakteryzują się lepszymi właściwościami niż czyste metale. Przykładami stopów są stal, lutowie, mosiądz, cyna, brąz fosforowy, amalgamat i tym podobne.
Skład stopu oblicza się zazwyczaj na podstawie stosunku masowego. Stopy można podzielić na stopy substytucyjne lub stopy międzywęzłowe w zależności od ich składu atomowego, a także na fazy jednorodne (tylko jedna faza), fazy niejednorodne (więcej niż jedna faza) i związki międzymetaliczne (nie ma wyraźnej różnicy między tymi dwiema fazami). granice). [2]
przegląd
Powstawanie stopów często zmienia właściwości substancji pierwiastkowych, na przykład wytrzymałość stali jest większa niż wytrzymałość jej głównego składnika, żelaza. Właściwości fizyczne stopu, takie jak gęstość, reaktywność, moduł Younga, przewodnictwo elektryczne i cieplne, mogą być podobne do składników stopu, ale wytrzymałość na rozciąganie i ścinanie stopu są zwykle związane z właściwościami składników. Bardzo różne. Wynika to z faktu, że rozmieszczenie atomów w stopie znacznie różni się od rozmieszczenia w pojedynczej substancji. Na przykład temperatura topnienia stopu jest niższa niż temperatura topnienia metali, z których składa się stop, ponieważ promienie atomowe różnych metali są różne i trudno jest utworzyć stabilną sieć krystaliczną.
Niewielka ilość określonego pierwiastka może mieć duży wpływ na właściwości stopu. Na przykład zanieczyszczenia w stopach ferromagnetycznych mogą zmieniać właściwości stopu.
W przeciwieństwie do czystych metali, większość stopów nie ma stałej temperatury topnienia. Gdy temperatura mieści się w zakresie temperatur topnienia, mieszanina występuje w stanie współistnienia fazy stałej i ciekłej. Można zatem powiedzieć, że temperatura topnienia stopu jest niższa niż temperatura topnienia metali w nim zawartych. Patrz: mieszanina eutektyczna.
Wśród popularnych stopów mosiądz jest stopem miedzi i cynku; brąz jest stopem cyny i miedzi i jest często używany do produkcji posągów, ozdób i dzwonów kościelnych. Stopy (takie jak stopy niklu) są używane w walutach niektórych krajów.
Stop jest roztworem, np. stal, żelazo jest rozpuszczalnikiem, a węgiel jest substancją rozpuszczoną.