I. Электронные соединения

Электронные соединения или фазы Юм-Розери имеют ха­рактерные для металлических элементов структуры типа о. ц. к., г. ц. к., г. п. у. В этих соединениях структура обра­зующихся фаз в основном определяется электронной кон­центрацией, т. е. отношением числа валентных электронов к числу атомов в элементарной ячейке. При образовании этих соединений металлы переходных групп обнаружива­ют переменную валентность, что обусловлено перекрыти­ем d – и s-уровней.

5*

67

При отношении числа валентных электронов к числу атомов в решетке, равном 3/2, интерметаллические соеди­нения образуют |5-фазы с о. ц. к. структурой или со слож­ной кубической решеткой. К ним относятся, например, алюминиды переходных металлов — FeAl, CoAl и NiAl и сплавы на их основе. Перечисленные интерметаллиды обладают металлическими свойствами, однако участие d-электронов в межатомной связи предопределяет появле­ние ковалентной составляющей.

Свойства интерметаллидов этого типа можно проиллюстрировать на примере моноалюминида никеля и твердых растворов на его основе. Моноалюминид никеля NiAl характеризуется высокой температурой плавления (1638 °С), большой теплотой образования, высокой энергией упорядочения. Кристаллы обладают сильной анизотропией свойств и весьма хрупки. Никельалюмиииевые р-сплавы обладают высокими ха­рактеристиками прочности при повышенных температурах (до 900— IOOO0C), высокой стойкостью против окисления и газовой коррозии, малой диффузионной подвижностью атомов в решетке, обеспечивающей стабильность структуры до высоких температур. Эти свойства позво­ляют использовать эти соединения в качестве жаропрочных и жаро­стойких материалов и покрытий.

В промышленных сталях и сплавах, которые являются сложноле – гнрованными многокомпонентными системами, ннтерметаллнческие со­единения, особенно однотипные, могут образовывать широкие области твердых растворов, свойства которых могут значительно изменяться. Так, в сплавах Fe—Ni—Al имеется широкая область гомогенных (3-фаз между двойными соединениями Fe—Al н NiAl.

При увеличении в электронных соединениях содержания многова­лентного элемента происходит изменение симметрии решетки: при кон­центрации электронов на атом 21/13 образуется структура у-латунн, содержащая 27 деформированных о. ц. к. ячеек, а при концентрации 7/4 — е-латунн с гексагональной плотно упакованной структурой. Эти фазы встречаются в цветных и прецизионных сплавах.