Intermetallikerroksia

Intermetallikerroksia ovat kahden metallin rajapinnassa muodostuvia ohuita faasikerroksia, joiden kemiallinen koostumus on tarkasti määritelty ja rakenne järjestäytynyt. Ne syntyvät, kun kaksi metallia diffundoituvat rajapinnassa ja reagoivat muodostaen uuden intermetallisen faasin. Tällaiset kerrokset voivat kehittyä diffuusionkonteissa, hitsauksissa, liitoksissa ja pinnoitteissa.

Kasvu vaatii usein korkeita lämpötiloja tai pitkää kuumenemisaikaa, ja paksuus kasvaa ajan myötä usein parabolisesti. Ominaisuuksiltaan intermetallikerrokset ovat tyypillisesti karkeasti järjestäytyneitä, kovia ja hauras, mikä vaikuttaa liitosten mekaaniseen käyttäytymiseen.

Esimerkkejä ovat NiAl- ja FeAl-intermetallit Ni–Al- ja Fe–Al-järjestelmissä sekä TiAl-ryhmän intermetallit. Pinnoitteissa muodostuu aluminidikerroksia, jotka parantavat hapettumisen kestävyyttä korkeissa lämpötiloissa. Solderiliitoksissa muodostuvat Cu6Sn5 ja Cu3Sn -intermetallit vaikuttavat lujuuteen ja luotettavuuteen.

Tutkimuksessa niitä tarkastellaan yleisesti röntgendiffraktiolla (XRD), elektronimikroskopialla ja energiadispersiivisellä analyysillä (EDS). Intermetallikerroksia voidaan hyödyntää diffuusionesteinä ja suojapinnoitteina, mutta niiden hallinta on tärkeää, jotta murtuma- ja rajapintariskit minimoidaan.