I composti intermetallici sono formati da metalli molto elettropositivi e da un metallo meno elettropositivo per formare composti con una composizione specifica e una struttura cristallina
Le leghe sono specie costituite da almeno un metallo e hanno proprietà migliori rispetto alle proprietà di ogni singolo elemento di cui sono composte. Pertanto hanno le proprietà desiderate mescolando i diversi metalli ed elementi in quantità diverse.
I composti intermetallici sono materiali contenenti fasi solide che coinvolgono due o più elementi metallici o semimetallici disposti in una struttura ordinata. Spesso questi composti hanno una stechiometria ben definita e fissa e generalmente sono duri e fragili, con proprietà meccaniche ad alta temperatura.
Struttura
A differenza delle leghe, le cui strutture cristalline derivano da quelle dei metalli, i composti intermetallici cristallizzano con disposizioni diverse da quelle degli elementi costitutivi. La formazione di tali strutture è governata da una combinazione di fattori geometrici, come il rapporto tra le dimensioni atomiche e requisiti elettronici.
Poiché i sistemi metallici dimostrano tipicamente una significativa delocalizzazione elettronica attorno ai centri atomici, il legame chimico nelle leghe semplici manca di direzionalità in modo simile al legame ionico. Diverse combinazioni di legami metallici e covalenti possono tuttavia essere presenti nei composti intermetallici, portando a una crescente complessità strutturale che si riflette nelle proprietà dei materiali.
Esempi
I composti intermetallici comprendono i boruri, idruri, nitruri, siliciuri e alluminuri degli elementi dei metalli di transizione combinati con elementi semimetallici di piccolo diametro.
Alcuni hanno formula generale MgxAly con x e y numeri interi, altri sono costituiti da magnesio e metalli come: Mg2Sn, Mg2Pb, Mg3Sb2, Mg3Bi2.
Essi hanno un punto di fusione più elevato rispetto a entrambi i metalli di base. Questo punto di fusione più elevato indica l’elevata forza del legame chimico in questo tipo di composti.
Inoltre possono essere ottenuti da metalli come Fe, Cu, Mn, Mg e Sr aggiunti a leghe a base di Al–Si.
Usi
A causa delle loro proprietà che si trovano spesso tra i materiali ceramici e metallici sono utilizzati per la loro resistenza alla corrosione a caldo e allo stesso tempo la durezza. Una delle principali applicazioni dei composti intermetallici è per le pale delle turbine in superleghe in cui mostrano appropriate proprietà relative alle alte temperature. Sono usati in molte applicazioni sfruttandone non solo le proprietà meccaniche ma anche chimiche, elettriche, magnetiche, ottiche e semiconduttive.