[拼音]:jinshu jian huahewu
[外文]:intermetallic compound
金属元素间彼此形成的化合物(中间相)。过渡元素与某些非金属(H、B、C、N等)形成的化合物也属于此类。这些化合物多半具有金属键,其成分可变,所以大多数不符合正常化合价规律。具有正常价的化合物例如Mg2Si、AlSb、MgSe等,其结构大致与离子键化合物(例如NaCl、CaF2、ZnS、NiAs)相似,金属性较弱。
不符合正常价的化合物有电子化合物、填隙式化合物等。
电子化合物(休谟-饶塞里相)两组元的价电子之和与原子数的比具有定值,结构(图1)也有一定型式。这个规律是由休谟-饶塞里总结出来的。
填隙式化合物过渡元素与H、B、C、N等形成的化合物。非金属原子总是处于金属元素形成的点阵间隙中。具有金属性,熔点高,极硬。当Rx/Rm(Rx是非金属原子半径,Rm是金属原子半径)小于0.59,其结构简单,大于0.59,则为复杂结构。例如ZrN、VN、TiC、ZrC、Fe2N、W2C、Zr2H等。
拉夫斯相例如MgCu2、TiFe2、MgZn2、MgNi2等为层状结构,假如Mg原子在层内形成六角对称,另外的金属原子则在Mg原子周围成四面体形(图2),这些AB2型化合物原子半径比为RA/RA=1.2~1.3,而电子数:原子数=1.3~1.8。
N相Fe-Cr系中的化合物FeCr。含Cr量超过20%的FeCr合金在退火时出现σ相。变脆。Mn、Fe、Co、Ni与V与Cr(Ni与Cr的除外)形成的合金,Mo与Fe形成的合金,都有σ相出现。
有序固溶体(超结构)固溶体例如成分为CuAu或Cu3Au等经过原子排列有序化后形成不同于无序状态的性质的相(脆、电阻变低、X射线衍射图像出现超结构线)(见有序-无序相变、超结构),CuPt、Cu3Cd、Ni4W、Ni4Mo、Fe3Al、FeAl都是。
金属间化合物有重要实际应用意义,例如,Fe、Ti、W、 Cr等的碳化物(填隙相)在钢中有细化晶粒、增加耐磨性等作用。SmCo5是高磁能积的永磁材料,Nb3Sn等则是实际应用的高临界温度(Tc)超导材料。而N相由于其脆性,降低钢的强度,实际上要尽量避免它出现。