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Lexikon der Chemie: intermetallische Verbindungen

intermetallische Verbindungen, intermetallische Phasen, homogene metallische Mehrstoffsysteme, die sich in ihrer Kristallstruktur deutlich von den einzelnen Komponenten unterscheiden. Läßt sich das Kristallgitter dagegen durch Änderung der chem. Zusammensetzung stetig in das eines der beteiligten Elemente überführen, so spricht man von (metallischen) Mischkristallen. Diese Abgrenzung ist jedoch nicht immer eindeutig, so werden häufig Mischkristalle mit einer Überstruktur zu den i. V. gezählt. I. V. unterscheiden sich in einigen Punkten wesentlich von den üblichen chem. Verbindungen. Zu den besonderen Auffälligkeiten gehört ihre stöchiometrische Zusammensetzung, die meist nicht den gewohnten bindungstheoretischen Vorstellungen entspricht (z. B. MgZn2, Cu5Zn8). Auch besitzen viele i. V. keine scharf definierte stöchiometrische Zusammensetzung, sondern sind über einen größeren Zusammensetzungsbereich existent (Berthollide). Aus diesem Grund wird oft auch der Begriff i. V. vermieden und die Bezeichnung intermetallische Phase verwendet.

Die Eigentümlichkeiten der i. V., insbesondere ihre Zusammensetzung, lassen sich zum großen Teil aus geometrischen Prinzipien erklären, die den Aufbau der Kristallgitter bestimmen: das Streben nach hoher Koordinationszahl, hoher Packungsdichte und dreidimensionaler Atomverknüpfung. Während bei Metallen die Koordinationszahl maximal 12 beträgt, kann sie bei i. V. Werte bis 16 annehmen. Zur Identifizierung von i. V. dienen vor allem Schmelzdiagramme der entsprechenden metallischen Mischphasen und die Röntgenstrukturanalyse.

Hält man sich an die Festlegung, daß i. V. Verbindungen zwischen Metallen und metallische Leiter sein sollen, so zählen zu ihnen 1) Substitutionsmischkristalle mit Überstruktur (z. B. AuCu und AuCu3), 2) die Laves-Phasen und 3) die Hume-Rothery-Phasen. Zintl-Phasen zeigen dagegen meist das Verhalten von Halbleitern und werden deshalb häufig nicht den i. V. zugerechnet. Eine Ermessensfrage ist auch die Zuordnung von metallischen Phasen, die Nichtmetalle wie Wasserstoff, Kohlenstoff und Stickstoff auf Zwischengitterplätzen enthalten und Einlagerungsverbindungen darstellen, zu den i. V.

Auffallende Eigenschaften der meisten i. V. sind ihre große Härte, Sprödigkeit, Korrosionsbeständigkeit sowie ihre hohen Schmelzpunkte. Sie besitzen in ihrer Verwendung als hochschmelzende, hochfeste Legierungen, Supraleiter, Dauermagnet-Werkstoffe, metallische Gläser u. a. m. große technische Bedeutung.

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