ИНТЕРМЕТАЛЛИ́ДЫ
-
Рубрика: Химия
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ИНТЕРМЕТАЛЛИ́ДЫ (интерметаллические соединения), химич. соединения двух или нескольких металлов. И., наряду с химич. соединениями металлов (в осн. переходных) с неметаллами (т. н. фазами внедрения, напр. гидридами, карбидами, нитридами металлов), относятся к металлидам, или металлич. соединениям. И. образуются при взаимодействии компонентов при нагревании, в результате обменных реакций, при распаде пересыщенных растворов одного металла в другом и др. В кристаллич. решётке И. атомы каждого из металлов занимают строго определённое положение, создавая как бы неск. вставленных одна в другую подрешёток. В этих подрешётках может быть значит. количество незанятых узлов (вакансий) или узлов, занятых атомами «чужого» металла. Поэтому И., как правило, существуют в определённой области концентраций компонентов (т. н. области гомогенности); состав И. обычно не отвечает формальной валентности компонентов. Диаграмма состав – свойство в области гомогенности может иметь сингулярную точку, соответствующую постоянному, обычно целочисленному, отношению атомов компонентов (дальтониды), или не иметь её (бертоллиды).
Существование И. в системе, их состав и структура обусловлены положением компонентов в периодич. системе, их атомными радиусами, электроотрицательностью, ионизационным потенциалом. Наиболее обширный класс И. в двойных системах составляют т. н. фазы Лавеса – соединения со структурой $\ce{MgCu_2,\, MgZn_2}$ и $\ce{MgNi_2}$, обладающие узкими областями гомогенности. Они возникают обычно при соотношении атомных радиусов компонентов в пределах 1,1–1,3. В сплавах некоторых металлов I группы короткой формы (1-й группы длинной формы) периодич. системы или переходных металлов с металлами II–V групп короткой формы (2, 13–15-й групп длинной формы) образуются т. н. электронные соединения, или фазы Юм-Розери. Их состав и структура определяются гл. обр. отношением числа валентных электронов к числу атомов в структурной ячейке. Мн. переходные металлы образуют И. с гексагональной структурой NiAs; некоторые из них обладают узкими областями гомогенности и являются полупроводниками, другие – с широкими областями гомогенности – обладают металлич. свойствами.
И. применяются как полупроводниковые, магнитные материалы ($\ce{SmCo_5,\, Fe_3Ni,\, Cu_2MnAl}$ и др.), сверхпроводники ($\ce{Nb_3Sn}$ и др.), аккумуляторы $\ce{H_2}$ (соединения РЗЭ, $\ce{Ti,\, Zr}$, напр. $\ce{LaNi_5, \,TiFe}$); входят в состав жаропрочных сплавов, высокопрочных конструкционных материалов, защитных покрытий из тугоплавких металлов ($\ce{Ni_3Al,\, Ni_3Nb,\, Ti_3Al}$ и др.). И., образующиеся в системе $\ce{Ni – Ti}$, обладают «памятью формы» и используются для изготовления термочувствительных элементов и преобразователей тепловой энергии в механическую.
Лит.: Корнилов И. И. Металлиды: строение, свойства, применение. М., 1971; Крипякевич П. И. Структурные типы интерметаллических соединений. М., 1977; Пирсон У. Б. Кристаллохимия и физика металлов и сплавов. М., 1977. Ч. 1–2; Смитлз К. Дж. Металлы. Справочник. М., 1980; Колачев Б. А., Ильин А. А., Дроздов П. Д. Состав, структура и механические свойства двойных интерметаллидов // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 1997. № 6; Чупрунов Е. В., Хохлов А. Ф., Фаддеев М. А. Кристаллография. М., 2000.