Intermetallische Phase

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Eine Intermetallische Phase ist eine homogene chemische Verbindung aus zwei oder mehr Metallen. Sie entspricht damit einer intermetallischen Verbindung, deren Zusammensetzung innerhalb mehr oder weniger weiten Grenzen von der stöchiometrischen Zusammensetzung abweichen kann. Die Phasenbreite, auch Homogenitätsbereich genannt, gibt dabei den Bereich an, in dem das Mengenverhältnis der verschiedenen Metalle variieren kann. Ihre Gitterstruktur unterscheidet sich von denen der Ausgangsstoffe. Grund ist die Mischung von verschiedenen chemischen Bindungsarten (Metall-, Ionen-, kovalente Bindung), weshalb solche Stoffe interessante Eigenschaften (Festigkeit, magnetische Eigenschaften, Hochtemperaturfestigkeit, Supraleitfähigkeit), allerdings auch eine schwere Verarbeitbarkeit (Sprödigkeit) besitzen. Sie nehmen somit eine Zwischenstellung zwischen metallischen Legierungen und Keramiken ein. Hergestellt werden intermetallische Phasen sowohl durch pulvermetallurgische, als auch durch herkömmliche Schmelzverfahren, wobei gerade wegen ihrer mechanischen Eigenschaften die Herstellung und Verarbeitung schwierig sein kann.

Beispiele für intermetallische Phasen sind:

NiTi (Formgedächtnislegierung)
Sm Co₅ (magnetischer Werkstoff)
Nb₃ Sn (Supraleiter)
Ni₃ Al, Ti Cr₂, Ta Fe Al (experimentelle Hochtemperaturwerkstoffe)
Mg₂ Si, Titanaluminide Ti₃Al und TiAl (experimentelle Hochtemperatur-Leichtbauwerkstoffe)

Auch die bekannten Kupferlegierungen Bronze und Messing bestehen aus intermetallischen Phasen, die allerdings hier bei verschiedenen Mischungsverhältnissen in unterschiedlicher Ausprägung entstehen können (Beispielsweise Cu₃Sn und Cu₃Sn₅). Wird das passende Mischungsverhältnis nicht exakt erreicht, so bilden sich klassische Legierungen, allerdings aus den verschiedenen intermetallischen Phasen, die dem Mischungsverhältnis am nächsten liegen.

Siehe auch: Legierung, Phasendiagramm, Intermetallische Verbindung

Literatur:

Intermetallic Compounds, Vol. 3: Progress, Herausgeber J. H. Westbrook und R. L. Fleischer, John Wiley & Sons, Chichester 2002, 1086 Seiten.

Intermetallic Compounds - Principles and Practice, Herausgeber J. H. Westbrook und R. L. Fleischer, John Wiley & Sons, Chichester 1995, 2 Bände.

G. Sauthoff: Intermetallics, Wiley-VCH, Weinheim 1995, 165 Seiten.

Externer Verweis: