化学自习室移动版

课本中出现合金这个科普话题，认点真的学习者自然会想到两个很基本的问题。

1，合金算不算晶体，还是非晶体？

2，合金诸如钢铁，电化腐蚀太著名，却有不锈钢，这不锈二字从何谈起，哪有合之甲乙间不过电的道理？

合金可分两大类。

一类是产量小众化的“金属互化物”，属于化合物。

譬如铝镍化合物（Al～Ni，高强度低密度耐高温，用于飞机发动机），锡妮化合物（Sn～Nb、低温超导体，用于核磁共振仪）。它们具有部分离子键部分共价键（和金属键）的混合成键特征，组成固定，原子间排列有序，可见无限平移重复的晶胞。固态金属互化物属于晶体无疑。

另一大类则是共溶（熔）物，组成不固定也不均匀，属于混合物。

原子间不能规则排列，自然就不能算晶体了。

混合物合金再细分，不妨分成“多相”和“非多相”两类。钢铁就是多相合金的典型代表。以体心立方铁为基础相，另外无数个分散相则是不规则的碳（或Fe₃C）粒，至少显微镜下可见，铁相与碳相间是有界面的，与水膜接触就会产生严重的电子转移。

非多相则是混合物混得相对有序一些。如果把多相混合物比作悬浊液，则非多相混合物相对接近准溶液（当然仍未达化学均匀）。有两种方式，一种是替代，比如在纯金晶体中部分金原子被银、铜等原子随机替代成为“K金”。一种是填隙，在大原子晶体缝隙中随机嵌入小原子。代入或嵌入的原子，一个个的，无界面可言，不成相吧，各自为战，构成规模原电池的危险小很多了。

不锈钢是铁的重要合金，含约18%的铬、1%的镍和0.4%的碳，铁钴镍原子半径近似，铬和镍就是代入的，属于非多相。重要的是铬像铝那样会在制件表面与空气中的氧气形成致密的氧化膜,能阻止铁被腐蚀（甚至在一定程度耐酸碱）。原来Cr₂O₃才是防锈的真神。