合金的晶体结构：金属化合物

合金的晶体结构：金属化合物
　　构成合金的各组元间除了相互溶解而形成固溶体外，当超过固溶体的*大溶解度时，还可能形成新的合金相，又称为中间相。这种合金相包括化合物和以化合物为溶剂而以其中某一组元为溶质的固溶体，它的成分可在一定范围内变化。在该化合物中，除了离子键、共价键外，金属键也参与作用，因而它具有一定的金属性质，有时就叫做金属化合物。中间相的晶格类型和性能均不同于任一组元，通常可用化合物的化学分子式表示。碳钢中的Fe3C、黄铜中的CuZn、铝合金中的CuAl2等都是金属化合物。
　　结合键和晶格类型的多样性，使金属化合物具有许多特殊的物理化学性能，其中已有不少正在开发应用中，作为新的功能材料和耐热材料，对现代科学技术的进步起着重要的推动作用。中间相一般具有以下几种特点：它们在二元相图上所处的位置总是在两个端际固溶体之间的中间部位，所以将它们统称为中间相；中间相大多数是由不同的金属或金属与亚金属组成的化合物，这类中间相也称金属间化合物；中间相具有完全不同于各组成元素的晶体结构，各组元原子按一定规则在晶格中呈有序排列，这是与固溶体*重要的区别；中间相的结合键取决于组元元素之间的电负性差，电负性相近的元素，形成的中间相多以金属键为主，而电负性相差较大时，倾向于以离子键或共价键结合，但一般都具有一定程度的金属性；中间相的原子通常按一定或大致一定比例组成，可以用化学分子式表示，但是除正常价化合物以外，大多数中间相的分子式不遵循化学价规则，许多中间相的成分可以在一定范围内变化，在相图上表现为一个区域，形成以化合物为基的二次固溶体，比分子式原子比多出的某组元的原子可以占据中间相中其他组元的位置，或者中间相中某一不足原子比的组元所占据的位置空缺，形成所谓缺位固溶体；中间相的性能明显不同于各组成元素的性能，一般是硬而脆。某些中间相还具有特殊的性能，如超导性、形状记忆效应等。例如具有半导体性能的金属化合物GaAs，其性能远远超过了目前广泛应用的硅半导体材料，目前正应用在发光二极管的制造上，作为超高速电子计算机的器件已引起了世界的关注。此外，能记住原始形状的记忆合金NiTi 和CuZn，具有低热中子俘获截面的核反应堆材料Zr3Al，能作为新一代能源的储氢材料LaNi5等等。对于工业上应用*广泛的结构材料和工具材料，由于金属化合物一般均具有较高的熔点和硬度，当合金中出现金属化合物相时，将使合金的强度、硬度、耐磨性及耐热性提高(但塑性韧性有所降低)，因此金属化合物已是这些材料中不可缺少的合金相。