intermetalliyhdisteiden

Intermetalliyhdisteet ovat kahden tai useamman metallin muodostamia kiinteitä faaseja, joissa on määritelty stoikiometria ja pitkäjänteinen, säännöllinen kiderakenne. Niiden atomien asema ja kemiallinen koostumus ovat järjestäytyneitä, mikä erottaa ne seoksista, joissa koostumus voi vaihdella. Yleensä intermetalliyhdisteillä on tarkasti määritelty muodostumispiste ja ne voivat esiintyä tietyissä faasimuodoissa.

Ominaisuudet ja rakenteet vaihtelevat laajalti, mutta niillä on usein korkeita sulamispisteitä ja suurta kovuutta sekä tiheyttä. Toisaalta monet intermetalliyhdisteet ovat hauraita ja niillä voi olla rajoitettu plastisuus erityisesti alhaisissa lämpötiloissa. Joissakin järjestelmissä järjestäytyneisyys antaa kuitenkin hyvän lujuuden korkoissa lämpötiloissa ja hyvän kestävyyden korroosiolle tai kulutukselle. Esimerkiksi joillakin yhdisteillä on erityisen hyödyllisiä ominaisuuksia kuten muotoa muistava käytös (NiTi) tai korkean lämpötilan lujuus (gamma-ryhmän Ni3Al ja TiAl-yhdisteet).

Syntetisoituminen ja valmistus perustuvat diffuusiin reaktioihin ja lämpökäsittelyihin. Ne voivat syntyä kontrolloidulla sulatuksella, pulverimetallurgian menetelmin, diffuseerauksella tai yhdistämällä kahden metallin hiukkasia ja annostellen oikeaa stoikiometria. Prosessit tähtäävät kiinteän faasin vakaaseen muodostumiseen ja haluttujen ominaisuuksien saavuttamiseen.

Käyttökohteet keskittyvät usein korkeaan lämpötilaan liittyviin vaatimuksiin. Esimerkkejä ovat Ni3Al ja gamma-Ni3Al -pohjaiset superalloyt, kevyet TiAl-yhdisteet älykkäissä rakenteissa sekä Nb3Sn ja muut intermetalliyhdisteet, joita käytetään magneettisissa ja sähköistysratkaisuissa. Intermetalliyhdisteet muodostavat laajan, monitahoisen kentän materiaalitekniikassa.