Интерметаллическое соединение

Cr 11 Ge 19

Интерметаллическое соединение (точнее интерметаллический ) представляет собой однородное химическое соединение состоит из двух или более металлов . В отличие от сплавов , они имеют структуру решетки, отличную от структур составляющих металлов. В их решетке имеется смешанная связь, состоящая из компонента металлической связи и компонентов связи нижних атомов или ионов, что приводит к сверхструктурам . Сюда также входят так называемые фазы порядка, особая структура решетки которых является следствием упорядочения атомов сплава.

Структура и свойства

Есть интерметаллические соединения со стехиометрическим составом в соответствии с обычными валентностями металлов, и есть интерметаллические фазы, которые имеют более или менее обширные области гомогенности на фазовой диаграмме . Диапазон однородности, также называемый фазовой шириной, определяет пределы, в которых может варьироваться количественное соотношение различных металлов.

Интерметаллические соединения часто бывают твердыми (высокая твердость, хрупкость, прочность), а также достаточно химически стойкими (коррозионная стойкость). Обычно они имеют высокую температуру плавления, а их электрическое сопротивление обычно на порядок выше, чем у чистых переходных металлов. Но есть также соединения с полупроводниковыми свойствами, а некоторые соединения даже характеризуются особыми магнитными или сверхпроводящими свойствами.

Особые физические и механические свойства таких соединений являются результатом особенно прочной связи между разнородными атомами, которая является преимущественно металлической с более или менее большой долей других типов связи ( ионная , ковалентная связь ).

Таким образом, они занимают промежуточное положение между металлическими сплавами и керамикой .

Производство

Интерметаллические фазы производятся с использованием как порошковой металлургии, так и обычных процессов плавления, хотя их механические свойства могут затруднить их производство и обработку.

Примеры

Примеры интерметаллических фаз:

Сплавы более высоколегированной бронзы и латуни также состоят из интерметаллических фаз, которые, однако, могут возникать в различных формах с разными соотношениями смешения (например, Cu 3 Sn и Cu 3 Sn 5 ). Если правильное соотношение смешивания не достигается точно, образуются классические сплавы, но из различных интерметаллических фаз, которые наиболее близки к соотношению смешивания. Образование этих интерметаллических фаз медь-олово в области электроники или электрических контактов имеет особое значение, поскольку их образование может привести к отслаиванию слоя, проблемам пайки или увеличению контактного сопротивления.

использовать

Интерметаллические соединения используются как тугоплавкие, высокопрочные сплавы, сверхпроводники, материалы с постоянными магнитами, металлические стекла и другие. м. Большое техническое значение. Они также играют решающую роль в дисперсионном упрочнении алюминиевых и никелевых сплавов, а также мартенситностареющих сталей .

Смотри тоже

литература

  • JH Westbrook, Роберт Л. Флейшер (ред.): Интерметаллические соединения: принципы и применения. 2 Сборник томов: Принципы / Практика v. 1 и 2 . John Wiley & Sons, 1994, ISBN 0-471-93453-4 .
  • Дж. Х. Вестбрук, Роберт Л. Флейшер (ред.): Интерметаллические соединения: Прогресс: 3 . Джон Вили и сыновья, Чичестер 2002, ISBN 0-471-49315-5 .
  • Герхард Заутхофф : Интерметаллиды . Wiley-VCH, 1995, ISBN 3-527-29320-5 .
  • Герхард Заутхофф: Интерметаллиды . В: Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Wiley-Vch, 2005, ISBN 3-527-31097-5 , стр. 1-32 , DOI : 10.1002 / 14356007.e14_e01.pub2 .
  • Герхард Заутхофф: Интерметаллические материалы . В: Ландольт-Бёрнштейн (Новая серия) Группа VIII: Передовые материалы и технологии, Подтом VIII / 2A: Данные по порошковой металлургии, Часть 2: Огнеупорные, твердые и интерметаллические материалы . Springer-Verlag, 2002, ISBN 3-540-42961-1 , стр. 14-1-14-45 , DOI : 10.1007 / 10858641_17 .

веб ссылки

Индивидуальные доказательства

  1. ^ Герхард Заутхофф: Интерметаллиды: характеристики, проблемы и перспективы . В: Эстер Белин-Ферре (ред.): Основы термодинамики и фазовых переходов в сложных интерметаллидах (=  серия книг по сложным металлическим сплавам . Том 1). World Scientific, 2008, ISBN 978-981-279-058-3 , стр. 147-188 , DOI : 10,1142 / 9789812790590_0007 .
  2. ↑ M. Palm, F. Stein, M. Rohwerder: Intermetallic Phases & Materials. (PDF) В: ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ 2/2018. Институт Макса Планка Iron Research GmbH, 2018, стр. 3-4 , доступ к 8 декабря 2020 года .
  3. ↑ Майкл Поль, Оливер Сторц: Сигма-фаза в дуплексных нержавеющих сталях . В: Zeitschrift für Metallkunde . Лента 95 , нет. 7 , 1 июля 2004 г., стр. 631-638 , DOI : 10,3139 / 146,017999 .
  4. ↑ AF Padilha, FC Pimenta, W. Reick: Сравнительное исследование выделения фазы {сигма} в суперферритовой и дуплексной нержавеющей стали; Исследование для сравнения выделения фазы {сигма} в нержавеющем суперферрите и дуплексной стали . В: Zeitschrift für Metallkunde . Лента 92 , нет. 4 , 1 апреля 2001 г., с. 351-354 ( osti.gov ).
  5. ↑ Дж. Алами, П. Эклунд, Дж. Эммерлих, О. Вильгельмссон, У. Янссон, Х. Хёгберг, Л. Хултман, У. Хельмерссон: Мощное импульсное магнетронное распыление тонких пленок Ti - Si - C из Ti3SiC2 составная мишень . В: Elsevier BV (Ред.): Тонкие твердые пленки . 515, No. 4, 5 декабря 2006 г., стр. 1731-1736. DOI : 10.1016 / j.tsf.2006.06.015 .
  6. ↑ Ф. Петцольдт, Дж. П. Бергманн, Р. Шюрер, С. Шнайдер: Влияние интерметаллических фаз на долговременную стабильность медно-алюминиевых контактов, сваренных ультразвуковой сваркой. В: металл . 67-й год, нет. 11 , 2013, с. 504-507 .
  7. ↑ Исследование интерметаллических фаз (Cu-Sn IMP) - наноаналитика. Проверено 12 ноября 2020 года .
  8. ↑ С. Теобальд: Измерение контактного сопротивления на поверхностях медных материалов для соединителей . В: WOMag . Лента 4 , вып. 10 , 2015, ISSN  2195-5905 , с. 4-8 , DOI : 10,7395 / 2015 / Theobald01 ( wotech-technical-media.de [доступ к 12 ноября, 2020]).