Solidlahused

Solidlahused on kristallilise faasi vorm, kus lahustunud ained on ühtlaselt hajutatud ja moodustavad ühe faasi koos lahustiga. Need lahused võivad olla asendush lahused või interstitsiaal-lahused. Asendush lahuses asendavad lahustiaatomid võres lahustaatomeid; see tekib, kui lahusti ja lahustuva aatomi suurused on sarnaselt ning neil on sarnane kristallstruktuur. Interstitsiaalses lahuses sobivad väiksemad aatomid kristallvõre vabadesse kohtadesse, interstitsiaalidel, ning need võivad märkimisväärselt muuta võresid omadusi.

Lahustuvus kirjeldab maksimaalset lahustunud aatomite kogust kindlal temperatuuril. Kui lahusti ja lahustuva edukalt sulanduvad, moodustub jätkuv faas ning üle selle piiriga tekivad eraldi faasid. Lahustuvus sõltub temperatuurist ja koostisest ning võib olla täielik või piiratud. Temperatuuri muutudes võivad solidlahused muutuda ning tekkida erinevad faasid ja faasimaalid, mida kujutatakse faasidiagrammidel.

Materjalitehnikas mängivad solidlahused võtmerolli, sest lahustunud aatomid võivad tugevdamise teel takistada laakude liikumist ning muuta kõvadust, tugevust ja kõikumisi. Lisaks võivad lahustuvad ained mõjutada korrosioonikindlust ja elektrilist/thermalokatavust.

Näited: brass, mis on Cu–Zn asendush lahus, ja pronks Cu–Sn samuti asendush lahusena. Terases tekkib oluline solidlahus süsiniku interstitsiaalse lisandina, mis suurendab tugevust. Teised legatuurid, nagu Ni, Cr või V sisaldus, moodustavad erinevaid solidlahuseid, mis parandavad vastupidavust ja töödeldavust.

Solidlahused on keskne mõiste metallide ja togude materjaliteaduses, võimaldades koostist ja töötlemist optimeerida vastavalt soovitud omadustele.