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 quebradizos, 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 demás constituyentes . Bajo esta definición se incluyen los siguientes:
Se considera que 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 nitruros . Sin embargo, se incluyen compuestos intermetálicos intersticiales, al igual que aleaciones de compuestos intermetálicos con un metal.
En el uso común, la definición de investigación, que incluye metales y metaloides post-transición , se amplía para incluir compuestos como cementita , Fe 3 C. Estos compuestos, a veces denominados compuestos intersticiales , pueden ser estequiométricos y compartir propiedades similares a los compuestos intermetálicos definidos. arriba. [ cita necesaria ]
El término intermetálico se utiliza [6] para describir compuestos que involucran dos o más metales como el complejo 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 elevados. Los modos de escisión o fractura intergranular son típicos de los intermetálicos debido a los limitados sistemas de deslizamiento independientes necesarios para la deformación plástica. Sin embargo, existen algunos ejemplos de intermetálicos con modos de fractura dúctil como el Nb–15Al–40Ti. Otros intermetálicos pueden exhibir una ductilidad mejorada al alearse con otros elementos para aumentar la cohesión de los límites de grano. La aleación de otros materiales como el boro para mejorar la cohesión de los límites 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 son lo suficientemente importantes 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 el álnico y los materiales de almacenamiento de hidrógeno en las baterías de hidruro metálico de níquel . El Ni 3 Al , que es la fase de endurecimiento en las conocidas superaleaciones a base de níquel , y los diversos aluminuros de titanio también han despertado interés para aplicaciones de álabes de turbinas , mientras que este último también se utiliza en cantidades muy pequeñas para el refinamiento de grano de aleaciones de titanio . Los siliciuros , intermetálicos que contienen silicio, se utilizan como capas de barrera y de 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 la unión de cables en dispositivos semiconductores y otros dispositivos microelectrónicos . La gestión de intermetálicos es un tema importante en la confiabilidad de las uniones de soldadura entre componentes electrónicos. [ cita necesaria ]
Las partículas intermetálicas a menudo se forman durante la solidificación de aleaciones metálicas y pueden usarse como mecanismo de fortalecimiento de la dispersión . [1]
Ejemplos de intermetálicos a lo largo de la historia incluyen:
Se describe que el metal de tipo alemán se rompe 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 las de un compuesto intermetálico o una aleación de uno. [ cita necesaria ]
{{cite book}}: Mantenimiento CS1: falta el editor de la ubicación ( enlace )E02715