Un intermetálico (también llamado compuesto intermetálico , aleación intermetálica , aleación intermetálica ordenada , aleación ordenada de largo alcance ) es un tipo de aleación metálica que forma un compuesto ordenado en estado sólido entre dos o más elementos metálicos. Los intermetálicos son generalmente duros y frágiles, con buenas propiedades mecánicas a alta temperatura. [1] [2] [3] Se pueden clasificar como compuestos intermetálicos estequiométricos o no estequiométricos. [1]
Aunque el término "compuestos intermetálicos", tal como se aplica a las fases sólidas, se ha utilizado durante muchos años, Hume-Rothery ha argumentado que da una intuición engañosa, sugiriendo una estequiometría fija e incluso una clara descomposición en especies . [4]
Schulze en 1967 [5] definió los compuestos intermetálicos como fases sólidas que contienen dos o más elementos metálicos, con opcionalmente uno o más elementos no metálicos, cuya estructura cristalina difiere de la de los otros constituyentes . Bajo esta definición se incluyen los siguientes:
La definición de metal incluye:
Se excluyen de esta definición las soluciones sólidas homogéneas y heterogéneas de metales y los compuestos intersticiales como los carburos y los nitruros . Sin embargo, se incluyen los compuestos intermetálicos intersticiales, así como las aleaciones de compuestos intermetálicos con un metal.
En el uso común, la definición de investigación, que incluye metales y metaloides post-transición , se extiende para incluir compuestos como cementita , Fe3C . Estos compuestos, a veces denominados compuestos intersticiales , pueden ser estequiométricos y comparten propiedades similares a los compuestos intermetálicos definidos anteriormente. [ cita requerida ]
El término intermetálico se utiliza [6] para describir compuestos que involucran dos o más metales como el complejo de ciclopentadienilo Cp 6 Ni 2 Zn 4 .
Un compuesto intermetálico B2 tiene un número igual de átomos de dos metales, como el aluminio y el hierro, dispuestos como dos redes cúbicas simples interpenetrantes de los metales componentes. [7]
Los compuestos intermetálicos son generalmente frágiles a temperatura ambiente y tienen puntos de fusión altos. Los modos de escisión o fractura intergranular son típicos de los intermetálicos debido a los sistemas de deslizamiento independientes limitados necesarios para la deformación plástica. Sin embargo, hay algunos ejemplos de intermetálicos con modos de fractura dúctil como Nb–15Al–40Ti. Otros intermetálicos pueden exhibir ductilidad mejorada al alearse con otros elementos para aumentar la cohesión del límite de grano. La aleación de otros materiales como el boro para mejorar la cohesión del límite de grano puede mejorar la ductilidad en muchos intermetálicos. [8] A menudo ofrecen un compromiso entre las propiedades cerámicas y metálicas cuando la dureza y/o la resistencia a altas temperaturas es lo suficientemente importante como para sacrificar algo de tenacidad y facilidad de procesamiento. También pueden mostrar propiedades magnéticas y químicas deseables, debido a su fuerte orden interno y enlace mixto ( metálico y covalente / iónico ), respectivamente. Los intermetálicos han dado lugar a varios desarrollos de materiales novedosos. Algunos ejemplos incluyen alnico y los materiales de almacenamiento de hidrógeno en baterías de hidruro metálico de níquel . El Ni3Al , que es la fase de endurecimiento en las conocidas superaleaciones a base de níquel , y los diversos aluminuros de titanio también han atraído el interés para aplicaciones en álabes de turbinas , mientras que este último también se utiliza en cantidades muy pequeñas para el refinamiento de grano de las aleaciones de titanio . Los siliciuros , intermetálicos que involucran silicio, se utilizan como capas de barrera y contacto en microelectrónica . [9]
La formación de intermetálicos puede causar problemas. Por ejemplo, los intermetálicos de oro y aluminio pueden ser una causa importante de fallas en las uniones por cable en dispositivos semiconductores y otros dispositivos microelectrónicos . La gestión de los intermetálicos es un problema importante en la confiabilidad de las uniones soldadas entre componentes electrónicos. [ cita requerida ]
Las partículas intermetálicas a menudo se forman durante la solidificación de aleaciones metálicas y pueden utilizarse como mecanismo de fortalecimiento de la dispersión . [1]
Algunos ejemplos de intermetálicos a lo largo de la historia incluyen:
El metal de tipo alemán se describe como frágil como el vidrio, no se dobla, es más blando que el cobre pero más fusible que el plomo. [12] La fórmula química no concuerda con la anterior; sin embargo, las propiedades coinciden con un compuesto intermetálico o una aleación de uno. [ cita requerida ]
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