К числу наиб. распространенных относятся И., имеющие структуры, близкие к структурам чистых металлов, - плотнейшие кубич. гранецентрированную и гексагональную (к. ч. = 12), а также кубич. объемноцентрированную (к. ч. = 8 + 6, где 8 и 6 - число атомов соотв. в первой и второй координац. сферах). Координац. многогранники для плотнейших упаковок шаров одинакового размера - кубооктаэдр и его гексагон. аналог (рис. 3, а, б) - характерны для И., компоненты к-рых имеют близкие атомные радиусы. Кроме соед. со структурами типов Сu и Mg к данному классу принадлежат семейства сверхструктур (напр., AuCu, AuCu3, Pt7Cu), а также структурные типы Ni3Sn, TiCu3 и др. К. ч. = 8 + 6 соответствует координац. многогранник в виде куба (8 соседей у центр. атома), атомы второй координац. сферы располагаются в вершинах октаэдра. К этому классу относятся структурные типы a-Fe, сверхструктуры на основе решетки типа a-Fe (напр., b-латунь или CuZn, Fe3Al).
Др. подход к систематике кристаллич. структур металлов и их сплавов основан на выявлении наиб. характерных плотных и плоских (или почти плоских) сеток и последовательностей их укладки (У. Пирсон, 1972).
Рис. 3. Наиб. распространенные координац. многогранники для интерметаллидов: а - кубооктаэдр, к. ч. = 12 (гранецентрир. кубич. структура); б- гексагональный аналог кубооктаэдра, к. ч. = 12 (гексагон. плотноупакованная структура); в- куб, к. ч. = 8, и октаэдр, к. ч. = 6 (объемноцентрированная кубич. структура). Атом в центре координац. многогранника показан черным кружком, атомы в вершинах - светлыми, принадлежат первой координац. сфере (а, б) или первой и второй (в).
Примерно половина всех известных структурных типов металлич. и полупроводниковых соед. описываются укладкой правильных атомных треугольных (36), гексагональных (63) сеток, сеток кагомэ (3636) и сеток (32434), содержащих квадраты (рис. 4; в обозначениях сеток большие цифры указывают форму ячейки, напр. 3 - треугольная, 4 - квадрат и т. д., цифры в верх. индексах - число таких ячеек, окружающих узел сетки).
Рис. 4. Структуры интерметаллидов, изображенные атомными сетками.
Известные решетки металлов - гексагональная плотноупакованная и кубич. гранецентрированная - представляют собой двух- (ABA...) и трехслойные (АВСА...) упаковки треугольных сеток 36; в структурах соед. сетки содержат атомы разного сорта с упорядоченным или неупорядоченным расположением, м. б. искаженными и иметь пятиугольные ячейки. В качестве примера на рис. 5 представлена структура s-фазы, показанная сетками.
Рис. 5. Структура s-фазы; представлена двумя сетками кагоме, повернутыми одна по отношению к другой на 90°; атомы, находящиеся между этими сетками, обозначены черными кружками.
Несмотря на удобство описания мн. структур с помощью плоских атомных сеток, следует учитывать трехмерный характер координации атомов в структурах кристаллов И. Одним из главных принципов структурообразования для этих кристаллов следует считать предложенный Ф. Лавесом в 1967 принцип наиб. полного заполнения пространства, к-рое обеспечивается или плотнейшей упаковкой сфер при одинаковом радиусе компонентов (к. ч. = 12; поры, или пустоты, между атомами имеют конфигурацию тетраэдров и октаэдров), или идеальной упаковкой неск. искаженных тетраэдров (характеризуется только одним типом пор - тетраэдрическим).
Рис. 6. Координац. многогранники Каспера - Франка; показаны проекциями атомов на плоскость чертежа; атомы, находящиеся на разных уровнях по отношению к центральному, изображены разл. способами.
Дж. Каспер и Ф. Франк в 1958 нашли 4 типа сложенных из тетраэдров выпуклых многогранников с треугольными гранями, имеющих 12, 14, 15 и 16 вершин (рис. 6). Эти многогранники (как взаимопроникающие) описывают сложные атомные структуры нек-рых металлич. элементов (напр., a-Mn) и ряда И. (напр., s-фаз). Для большинства И., описываемых многогранниками Каспера -Франка, характерно небольшое различие атомных радиусов. В др. случаях, напр., для фаз Лавеса, условия плотной упаковки требуют обязательного и существ. различия величин атомных радиусов компонентов И. Состав и структура И. зависят от электроотрицательности компонентов, числа валентных электронов, величин атомных (металлич. или ковалентных) или ионных радиусов (в зависимости от преобладающего типа хим. связи), т. е. в целом от положения компонентов в периодич. системе. Главный фактор, определяющий состав и строение фаз Юм-Розери, - электронная концентрация n эл, равная отношению числа валентных электронов к числу атомов в решетке И. (табл. 2). Структуры этих И. повторяют характерные структуры металлов. Для двойных И. установлены след. типы электронных соед.: в области значений п эл ок. 3/2 образуются b-фазы Юм-Розери структурных типов b-латуни, CsCl, b-Mn, Mg; ок. n эл = 21/13 - g-фазы со структурой типа g-латуни; ок. п зл= 7/4 - e-фазы структурного типа e-латуни. Значения n эл соответствуют границам области гомогенности (для компонента в более высокой степени окисления) данной фазы. Др. случай проявления ограничивающего действия фактора электронной концентрации известен для трехкомпонентных систем, напр., для MgCu2 -MgAl2, когда замещение меди алюминием приводит к последовательной смене структурных типов от MgCu2 (n эл = 1,33-1,73) к MgNi2 (n эл= 1,81-1,95) и к MgZn2 (n эл = 1,98-2,05).
Ограничивающее действие фактора электронной концентрации сказывается при образовании s-фаз, возникающих в сплавах металлов подгрупп Vб-VIIб с металлами подгруппы VIIIб. s-Фазы имеют частично или полностью упорядоченное расположение атомов в решетке типа b-U и отличаются одинаковой электронной концентрацией (
Эти фазы (структурные типы MgCu2 - кубич., MgNi2 - гексагон. и MgZn2 - гексагон.) возникают при взаимод. металлов практически всех групп периодич. системы при условии, что соотношение атомных радиусов компонентов r А/r В ~ 1,22 (практически для табличных значений радиусов r А/r В ~ 1,10-1,40). Ограничивающее действие фактора электронной концентрации проявляется в том, что нек-рые элементы вообще не образуют фаз Лавеса, напр., переходные элементы в системах состава АВ 2 при
Свойства. Физ. и хим. св-ва И. в гораздо большей степени, чем кристаллич. структура, зависят от природы хим. связи. Ионные И. обладают св-вами, характерными для солей, -высокой т-рой плавления, пониженной (по сравнению с металлической) электрич. проводимостью, наличием на диаграммах состояния узких областей гомогенности и др., многие разлагаются водой. Для И. с преобладающей металлич. связью характерны св-ва металлов, прежде всего более или менее значит. способность к пластич. деформации. Все же мн. И. отличаются низкой пластичностью и сообщают повыш. хрупкость сплавам, в к-рых они являются одной из структурных составляющих (напр., фаза s-FeCr в хромистых сталях) или основой (напр., SmCo5 в сплаве для постоянных магнитов). Благодаря особенностям кристаллич. и электронной структур И. в них происходит как бы оптимизация важных в практич. отношении физ. св-в (высокая т-ра плавления и низкая диффузионная подвижность компонентов в жаропрочных сплавах, магнитокристаллич. анизотропия и высокая коэрцитивная сила в сплавах для постоянных магнитов, нулевая магнитострикция и высокая магн. проницаемость в магнитно-мягких сплавах, сверхпроводимость, напр., в сплавах Nb3Sn, Nb3Al и др.). Св-вами полупроводников обладают, как правило, соед. металлов с неметаллами. В связи с использованием И. для получения высокопрочных сплавов, в т. ч. коррозионно- и жаростойких, жаропрочных, важны хим. св-ва И., особенно их отношение к окислению. При окислении тугоплавких И. при низких т-рах в связи с малой подвижностью атомов в решетках могут образовываться как простые оксиды, так и сложные (напр., Nb2O5.Al2O3 при окислении NbAl3), они м. б. кристаллич., аморфными или метастабильной кристаллич. структуры. Образование поверхностных оксидных пленок повышает сопротивляемость И. к окислению. Наиб. стойки к окислению при повыш. т-рах (выше 1000 °С) алюминиды и бериллиды. Ряд И., в частности И. щелочных и щел.-зем. металлов и нек-рые соед. Аl, разлагаются в присут. влаги. Скорость разложения легкоплавких И. возрастает в ходе р-ции (20-40 ч); MgCu2, MgZn2, Al3Mg2, CuAl2 влагой не разлагаются. Характер взаимод. И. с Н 2 зависит от реакц. способности компонентов по отношению к водороду. Если все компоненты И. являются активными гидридообразователями, происходит диссоциация И. с образованием индивидуальных гидридов, насыщение водородом может привести к аморфизации И. В др. случаях возникают сложные гидриды как фазы на основе И. (см. Гидриды).Это определяется не только особенностями кристаллич. структуры (напр., наличием мест внедрения), но и особенностями электронной структуры компонентов и самого И. (наличием электронных вакансий). Такими особенностями обладают фазы Лавеса, а также родственные им фазы с участием переходных металлов, прежде всего РЗЭ.
Применение. Нек-рые И. используют как магн. материалы (SmCo5, Fe3Ni, Cu2MnAl и др.), сверхпроводники (Nb3Sn и др.), аккумуляторы Н 2 (соед. РЗЭ, РЗЭ и Mg, напр. LaNi5, CeMg12). И. входят в состав высокопрочных конструкц. материалов (напр., обеспечивают высокую прочность в дисперсионно-твердеющих сплавах на основе Al, Cu, Fe и др.), жаропрочных сплавов [напр., g'-Ni3 (Al, Ti) в сплавах на основе Ni создает высокодисперсную микроструктуру, сохраняющую высокую прочность в условиях длительной работы при повыш. т-рах]. На основе И. созданы защитные покрытия из тугоплавких металлов (Ni3Al, Ni3Nb, Ti3Al и др.). Фазовое превращ. TiNi (кубич. D ромбич. фаза) обусловливает специфич. св-во этого материала - "память формы"; TiNi используют для изготовления термочувствит. элементов и преобразователей тепловой энергии в механическую. Лит.: Белов Н. В., Структура ионных кристаллов и металлических фаз, М., 1947; Крипякевич П. И., "Ж. структурн. химии". 1963. т. 4, № 1, с. 117-36; там же, № 2, с. 282-99; Теслюк М. Ю., Металлические соединения со структурами фаз Лавеса, М., 1969; Интерметаллическис соединения, сб. под ред. И. И. Корнилова, пер. с англ., М., 1970; Дегтярева В. Ф., Скаков Ю. А., "Кристаллография", 1976, т. 21, в. 2, с. 405-07; Пирсон У. Б., Кристаллохимия и физика металлов и сплавов, ч. 1-2, пер. с англ., М., 1977; Уманский Я. С., Скаков Ю. А., Физика металлов (Атомное строение металлов и сплавов), М., 1978; Смитлз К. Дж., Металлы. Справочник. 5 изд., пер. с англ., М., 1980; Николин Б. И., Многослойные структуры и политинизм в металлических сплавах, К., 1984. Ю. А. Скаков.
Смотреть больше слов в «Химической энциклопедии»
1) Орфографическая запись слова: интерметаллиды2) Ударение в слове: интерметалл`иды3) Деление слова на слоги (перенос слова): интерметаллиды4) Фонетиче... смотреть
Ударение в слове: интерметалл`идыУдарение падает на букву: иБезударные гласные в слове: интерметалл`иды
интерметалл'иды, -ов, ед. ч. -лл'ид, -а
интерметаллиды интерметалл`иды, -ов, ед. -лл`ид, -а
ИНТЕРМЕТАЛЛИДЫ, см. Металлиды.
ИНТЕРМЕТАЛЛИДЫ - см. Металлиды.
см. Металлиды.
ИНТЕРМЕТАЛЛИДЫ , см. Металлиды.
ИНТЕРМЕТАЛЛИДЫ, см. Металлиды.
-ов〈复〉金属互化物.
интерметаллидтер