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金属间化合物 |
金属与金属或金属与非金属 (如 H、B、N、S、P、C、Si等)形成的化合物。
简介
自从有冶金技术以来,就已经制备了金属间化合物。Westbrook 在1976-1993年间曾相当详细地叙述了金属间化合物的发展史。他提到,人们是从使用低熔点合金系发展到使用某些金属间化合物的。金属间化合物的应用则是由于金属间化合物具有高的硬度,良好的耐磨性,同时还具有金属性,并可以抛光,因而作为装饰材料而具有广泛的应用。例如,古埃及使用的青铜涂层和中国使用的青铜镜等。到20世纪初,金属间化合物的应用主要是作为功能材料,首先是由于某些相具有特殊的磁性而实现其工业应用,随后才发展到形状记忆材料和超导材料的实际应用。热电转换功能材料MoSi2不是一种典型的金属间化合物,而是一种由金属间化合物到金属与非金属化合物(硅不是金属而是半导体)的一个标志。尽管如此,按惯例仍将硅化合物列入金属间化合物类。因为其与金属有许多相似之处。还有一类主要的化合物是由第ⅢA族和ⅤA族元素形成的化合物,如InSb、GeAs、InAs等,这些相的组成元素有金属、半金属和非金属,形成的化合物是半导体,不属于具有金属特性的金属间化合物。
评价
机械合金化(Mechanical Alloying,MA)是J.S. Banjamin提出的一种制备合金粉末的高能球磨技术,通常为干式球磨。磨球和粉末间的相互碰撞引起塑性粉末的压扁和加工硬化,导致粒子重叠,表面接触。发生冷焊。形成由各组分组成的多层复合粉末粒子,同时加工硬化层及复合粒子发生断裂。冷焊与断裂不断重复。以及充分揉混,使得粉末细化且更加均匀,最后形成预制复合颗粒。由于复合颗粒内有大量的缺陷和纳米微结构。进一步高能球磨时发生固态反应,形成新材料A.G.Merzhanov等发现了自蔓延高温合成(Self-propagatingHigh-temperature Synthesis,SHS)现象。它是利用化学反应产生的反应热自加热和自传导作用合成材料的一种技术。点燃的粉末压坯产生化学反应,其生成热使邻近的粉末温度骤然升高,引发化学反应,并以燃烧波的形式蔓延,通过整个反应物。燃烧波推行前移,反应物转变成产物。通常反应以氩气或氮气为保护气氛放电等离子烧结(Soark Plasma Sintering,SPS)是利用脉冲大电流直接施加于模具和样品,从而产生体加热,使被烧结样品快速升温,同时脉冲电流引起颗粒间的放电效应,使颗粒局部表面产生高温而熔化,表面物质剥落,净化了颗粒表面,实现快速烧结。有效地抑制了颗粒长大。[1]