鋳造用語集

不規則固溶体(ふきそくこようたい)
Disordered Solid Solution

2種類以上の元素が混ざり合い、結晶格子上の原子の並びが統計的にランダム(無秩序)になっている状態の固溶体を指す。

不規則固溶体の特徴

通常の金属結晶では、原子が規則正しく配列するが、不規則固溶体では「どの格子点にどの原子が来るか」が決まっていない。

 配置のランダム性
例えば、Aという金属にBという金属が溶け込んでいる場合、A原子が座るべき場所にB原子が無秩序に配置される。

■ 結晶構造の維持
原子配置はバラバラだが、結晶構造(面心立方格子や体心立方格子など)自体は維持されている。

生成される条件

不規則固溶体は、主に以下のような条件下で見られる。

■ 高温状態
温度が高いと原子の熱運動が激しくなり、規則正しく並ぼうとする力よりも、乱雑になろうとする力(エントロピー)が勝るため、不規則化しやすくなる。

■ 原子サイズや性質の類似
混ざり合う原子同士のサイズや化学的性質が近い場合、特定の場所に特定の原子が収まる必要性が低いため、ランダムに混ざりやすくなる。

規則固溶体との違い

対照的な概念として、特定の原子が特定の場所に規則正しく配置される「規則固溶体(Ordered solid solution)」があります。

特   徴不規則固溶体規則固溶体
原子配列ランダム(無秩序)規則的(周期性がある)
主な要因高温、高いエントロピー低温、原子間の引力
物理的性質電気抵抗が高い傾向強度や硬度が変化しやすい

→ 規則-不規則変態

 

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