고용체[solid solution]

고용체[solid solution]

 

두 개 이상의 원자가 고체 내에 서로 섞여서 하나의 상으로 되어 있는 상태. 일반적으로는 합금을 의미하지만 무기염, 분자성 유기화합물에도 고용체는 존재한다.

 

한쪽의 농도가 작은 경우에는 용액과 마찬가지로 용매(금속)원자, 용질원자가 정의된다. 용질원자의 농도가 낮고 용매원자의 순물질과 같은 결정구조를 가지고 있는 것을 1차고용체라고 한다.

 

대부분 용질원자의 농도가 커지면 결정구조가 변하거나(2차고용체라고 하는 경우도 있음) 금속간화합물이 나타나기도 한다.

 

전농도 범위에 걸쳐서 결정구조가 변하지 않고 고용체인 것을 전율고용체라고 한다. 용질원자가 용매원자와 치환되고 같은 격자위치를 차지하고 있는 것을 치환형고용체, 용매원자의 격자간에 있는 것을 침입형고용체라고 한다.

 

치환형고용체는 일반적으로 결정격자 내에서 이종원자가 차지하는 위치는 무질서하지만, 속에는 어느 농도 범위에서 각각의 원자가 정해진 격자위치를 차지하고 긴 범위에 규칙성이 나타나는 것이 있다. 이것을 규칙합금(규칙격자)라고 한다.

 

화학분야에서는 고용체를 혼정(mixed crystal)으로 부르고, 독일어로는 금속․화학분야 모두 미슈크리스탈(Mischkristall)이라고 하는 경우도 있어 이것을 합금의 공정과 혼동하는 경우가 많다.