金屬間化合物

兩種 金屬的原子按一定比例化合，形成與原來兩者的晶 格均不同的合金組成物。

金屬間化合物與普通化合 物不同，其組成可在一定範圍內變化，組成元素的化 合價很難確定，但具有顯著的金屬結合鍵。

其化學 成分通常符合AB形式，在金屬功能材料中，有RCo(R為稀土金屬)為基的永磁材料，儲氫材料LaNi、 FeTi，磁致伸縮材料TbFe，形狀記憶材料NiTi，半 導體材料GaAs、GaP、InSb等，超導材料NbSn、 VGa等，吸氣劑ZrAl等。金屬間化合物是受到普 遍重視的新型材料。

這類化合物雖然也可以用一個“分子式”表示，但它和普通的化合物相比，具有若干不同的特點：

①大部分 金屬間化合物不符合原子價規則。例 如，Cu-Zn合金系中有三種金屬間化 合物CuZn、Cu5Zn8和CuZn3。顯然，這三種化合物都不符合化合價的規 則。

②大部分金屬間化合物的成分並不確定，也就是說，化合物中各組元原 子的比並非確定值，而是或多或少可 以在一定範圍內變化。例如，CuZn化 合物中Cu和Zn原子之比(Cu/Zn)可 以在36%～55%的範圍內變化。

③原 子間的結合鍵往往不是單一類型的鍵，而是混合鍵，即離子鍵、共價鍵、金屬鍵、乃至分子鍵（范德瓦斯力）並存。但不同的化合物佔主導地位的鍵也不同。

④由於存在離子鍵或共價鍵，故金屬間化合物往往硬而脆（強度高，塑性差）。但又因存在金屬鍵的成分，也或多或少具有金屬特性(如有一定的塑性、導電性和金屬光澤等)。

⑤金 屬間化合物的結構是由原子價、電子 濃度、原子（或離子）半徑等多個因素 決定的。

縱觀國內外金屬間化合物結構材料領域研究的成果，其表徵主要有一方面：新型材料的發展方面，和有序金屬間化合物物理金屬學理論方面。

13 年來，我國金屬間化合物結構材料一研究取得了很大的成績，在幾個重點材料研究領域可以說達到與國外同步的水平，培養了一批高級研究人才，但金屬間化合物理論研究方面的建樹不太突出。

金屬間化合物具有與原金屬不同的結晶結構和原子結構，能形成新的有序超點陣結構，具有許多與眾不同的性質，而有別於目前廣泛應用的金屬或合金。在近幾十年裡得到了快速發展，應用領域也在逐漸擴大。

（1）高溫應用

金屬間化合物由於具有優於高溫合金的耐熱性、高的比強度、高的比壽命、高的導熱性和高的抗氧化性，以及具有優於陶瓷材料的韌性和良好的熱加工性而受到廣泛關注，尤其受到航空部門的青睞。

（2）電磁應用

金屬間化合物作為電磁材料是功能材料的一個分支，廣泛應用於能源、通訊等領域。製成的磁性元器件具有多種功能，如轉換、傳遞、處理信息和存儲能量等。

（3）超導材料

限制超導材料廣泛應用的主要問題是超導轉變溫度太低，附加的冷卻設備複雜。