intermetallicforbindelser

Intermetallicforbindelser er kjemiske forbindelser mellom to eller flere metalliske elementer som har faste stoikiometrier og ordnete krystallstrukturer. De opptrer som separate faser i et legert system og kjennetegnes av langsiktig atomorden som gir bestemte sammensetninger og karakteristiske strukturer, ofte med klare fasesområder i fase-diagrammer.

Vanlige intermetallicforbindelser inkluderer NiAl (B2-struktur), Ni3Al og TiAl (gamma- og relaterte ordninger), samt Fe3Al og CoTi. Slike faser dannes typisk ved varmebehandling der atomdiffusjon fører til reorganisering av atomer til ordnte legeringer, eller som bestanddeler i flerskiktslag og kompositter.

Egenskaper: Intermetallicforbindelser har ofte høye smeltepunkter, høy stivhet og god høytemperaturstyrke samt oksidasjonsmotstand i oksidasjonsmiljøer. De er imidlertid ofte sprø ved romtemperatur og har lav duktilitet, noe som begrenser bearbeiding og bruk i konvensjonelle konstruksjoner. Egenskapene varierer betydelig med sammensetning og mikrostruktur; noen faser kan gjøres mer formbare gjennom bearbeiding og mikrostrukturbasert design.

Bruksområder: På grunn av høy temperaturmotstand brukes intermetallicforbindelser i høytemperaturkomponenter og beskyttende belegg, som aluminider (for eksempel NiAl) og TiAl-baserte legeringer i fly- og romfartsindustri. Silisider og andre intermetallics finner også anvendelser i varmebestandige komponenter og i enkelte elektroniske eller termoelementbaserte applikasjoner.

Utfordringer og utvikling: Hovedproblemer er sprøhet, oksidasjon av enkelte systemer og utfordringer med prosessering og forming. Forskning fokuserer på å forbedre duktilitet og bearbeidbarhet gjennom mikrostrukturkontroll, kompositteknikker og avanserte varmebehandlingsmetoder.