Ufdjrw

Cr₁₁Ge₁₉

Інтерметалі́чні сполу́ки (інтерметале́ві сполуки, металі́ди, інтерметаліди) (рос. интерметаллиды, англ. intermetallic (compound), нім. Intermetalliden pl) — це хімічні сполуки між металами, які утворюються в результаті взаємодії компонентів при сплавлені, конденсації з пари, а також при реакціях у твердому стані внаслідок взаємної дифузії (при хіміко-термічній обробці), при розпаді пересиченого твердого розчину одного металу в іншому, в результаті інтенсивної пластичної деформації при механоактивації.

Основні риси |

Міжметалічна хімічна сполука двох або кількох металів, в якій атоми металів сполучені металічними зв'язками. У кристалічній ґратці металіду кожен метал створює свою підґратку, ніби вставлені одна в одну, і тому металід існує лиш у певній області концентрацій компонентів, границі якої залежать від атомних радіусів, електронегативностей, потенціалів йонізації атомів металів. Склад таких сполук часто не відповідає формальній валентності компонентів, не завжди витримуються закони сталості складу й простих кратних співвідношень (напр., Ag₅Sr). Структура їх визначається відношенням числа валентних електронів до числа атомів у елементарній комірці. Використовуються як магнітні матеріали, надпровідники, входять до складу жаростійких, високоміцних матеріалів.

Для інтерметалідів характерний переважно металічний тип хімічного зв'язку та специфічні металічні властивості. Однак серед них є також солеподібні сполуки з йоним зв'язком (Mg₂Si, Mg₂Ge), з проміжним — йоно-металічним (Ni₂In) і ковалентно-металічним (NiAs), а також (рідше) з ковалентним зв'язком. Інтерметалічні сполуки відрізняються від сплавів упорядкованістю розташування атомів у кристалічній ґратці.

Розрізняють інтерметаліди постійного складу — дальтоніди та змінного складу — бертоліди.

Структура |

Кристалічна структура інтерметалічних сполук залежить від геометричних та електроних факторів атомів і є стійкою в межах, що визначаються складом, температурою і тиском (області гомогенності). Серед інтерметалідів слід виділяти електронні сполуки (фази Юм-Розері), з щільно упакованими структурами (фази Лавеса, Франка-Каспера, Новотного), фази Зинтля (іонні сполуки). Головний та визначальний фактор в утворенні фаз Юм-Розері — це електронна концентрація n, яка дорівнює відношеню числа валентних електронів до числа атомів в кристалічній гратці. Наприклад, фази системи Cu-Zn: CuZn (n=3/2), Cu5Zn3 (n=21/13), CuZn3 (n=7/4). Для фаз Лавеса визначальним є також розмірний або геометричний фактор r_A/r_B, який визначає щільність упаковки структури. Ці фази (MgCu₂, MgZn₂, MgNi₂) виникають при взаємодії атомів, для яких відношення r_A/r_B є близьким до 1.22 (на практиці 1.1-1.4). Фази Зинтля (Zintl) є продуктом реакції між лужними, лужноземельними металами та елементами 13, 14, 15 або 16 груп. Наприклад, K₈In₁₁, Na₂Tl, Na₇Sn₁₂, Ba₃Si₄, Sr₁₁Cd₆Sb₁₂.

Інтерметаліди постійного (точкового) складу — надструктури (ZrNiAl, CeCo₃B₂, NdMo₂Fe₁₁, Mg₆Cu₁₆Si₇). Тверді розчини та фази заміщення (Ag_2-xAl_x), віднімання (Ni_1-xAl) та включення (гідриди, карбіди, нітриди).

Класифікація Пірсона основана на виявленні найхарактерніших щільних і плоских (або майже плоских) сіток і послідовностей їх укладання у структурах сполук. В основі систематики Крип'якевича лежать координаційні характеристики (поліедри) атомів меншого розміру.

Властивості |

Фізічні та хімічні властивості інтерметалідів залежать більше від природи хімічного зв'язку, ніж від структури. Іонні інтерметаліди мають властивості, характерні для солей: високу температуру плавлення, занижену (у порівнянні з металічним типом) електропровідність, існування на діаграмах стану вузьких областей гомогенності. Для інтерметалідів із металічним типом зв'язку характерні властивості металів, наприклад, здатність до пластичної деформації. Все ж таки багато інтерметалідів характеризуються низькою пластичністю і надають крихкості сплавам.

Застосування |

Магнітні матеріали — SmCo₅, Fe₃Ni, MnCu₂Al, Nd₂Fe₁₄B.

Надпровідники — Nb₃Sn, Nb₃Ge, V₃Si.

Напівпровідники — GaAs, CrSi₂, Mg₂Sn.

Акумулятори водню — LaNi₅, CeMg₁₂.

Меркуриди AuHg₂, Au₂Hg, Au₃Hg застосовуються для вилучення золота.

Див. також |

• Інтерметалічна фаза


• Інтерметаліди у припоях


• Природні інтерметаліди

Джерела |

• 
  Український радянський енциклопедичний словник. У 3-х т. 2-ге вид. — К., 1986. — Т. 1.


• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2004—2013.


• Крипякевич П. И. Структурные типы интерметаллических соединений. — М. : Наука, 1977.


• Бокий Г. Б. Кристаллохимия. — М. : Наука, 1971.

Посилання |

• 
  ІНТЕРМЕТАЛІ́ДИ ТА МАТЕРІА́ЛИ НА Ї́ХНІЙ ОСНО́ВІ //ЕСУ