międzymetaliczna faza

międzymetaliczna faza,

faza stała (zwykle dwu- lub trójskładnikowa), składająca się albo wyłącznie z pierwiastków metalicznych, albo z pierwiastków metalicznych i niemetalicznych, mająca właściwości pośrednie między właściwościami roztworu stałego i typowego związku chem. o wiązaniach jonowych lub kowalencyjnych.

Większość f.m. istnieje w szerokim przedziale stężeń składników, niektóre występują tylko przy ich stałym stosunku. F.m. mają struktury krystal. inne niż struktury składników, atomy składników obsadzają określone pozycje w sieci przestrzennej i zawsze występuje w nich wiązanie metaliczne (czasami współistniejące z wiązaniem jon. lub kowalencyjnym). Powstają podczas krzepnięcia stopu (bezpośrednio z fazy ciekłej lub w wyniku przemiany perytektycznej) bądź w wyniku rekrystalizacji w fazie stałej.

Wśród f.m. rozróżnia się m.in.: 1) fazy elektronowe (fazy Hume–Rothery’ego), których struktura zależy od tzw. stężenia elektronowego (tj. stosunku liczby elektronów walencyjnych do liczby atomów w komórce elementarnej); rozróżnia się fazy o stężeniu elektronowym 3/2 (21/14), 21/13, 7/4 (21/12); fazy elektronowe powstają z połączenia pierwiastków o właściwościach typowych metali (np. Cu, Ag, Mn, Pt) z pierwiastkami o słabiej zaznaczonych właściwościach metalicznych (np. Mg, Al, Sn); są to m.in.: Cu₃Al, Cu₅Sn, AgCd, AuMg, Cu₅Zn₈ (mosiądz γ), CuAuZn₂; 2) fazy Lavesa, o ogólnym wzorze chem. AB₂, mające struktury najgęstszego upakowania, krystalizujące w 3 typach struktury: MgCu₂ (układ regularny), MgZn₂ (heksagonalny), MgNi₂ (heksagonalny); składnikami faz Lavesa mogą być prawie wszystkie metale; 3) fazy międzywęzłowe o sieciach, w których pozycje węzłowe są obsadzone atomami pierwiastków przejściowych (np. Ti, V, Cr, Mn), a pozycje międzywęzłowe — atomami pierwiastków niemetalicznych o b. małych promieniach atomowych (np. H, B, C, N); są to więc wodorki, borki, azotki itp. metali przejściowych; typ i struktura tych faz zależą od stosunku promieni atomowych obu składników; typową fazą międzywęzłową jest cementyt, składnik większości stopów żelaza; 4) fazy Zintla utworzone przez połączenie litowców i skandowców bądź lantanowców z cynkowcami (Zn, Cd, Hg) lub metalami z grupy borowców i węglowców (Ga, In, Tl, Sn, Pb); odznaczają się mniej metalicznym charakterem wiązań (wyraźnie jest zaznaczony ich charakter kowalencyjny); należą do nich m.in.: NaTl, LiAg, CeSn₃, LaPb₃.