size factor compounds
简介
尺寸化合物的结构主要受原子尺
寸因素的支配。当组元间原子半径大
小相差较大时，即会形成间隙相或间
隙化合物。而尺寸大小适当的原子相
互配合时，可以形成配位数和致密度
较高的拓扑密堆结构。尺寸化合物的
分类如下：
间隙相或间隙化合物由过渡元素与原
子半径小的元素C、N、B、H等形成。
由密排四面体堆垛而成的具有高配位
数的结构称为拓扑密堆相。其空间堆
垛形式有三个特点：①空间填充原则。
由于原子尺寸级配，最大限度地填满
空间;②对称原则。原子排成高对称性
结构;③多维连接原则。把原子的最近
邻连成线，此连线保持尽量多的维数，
或者说原子连接趋向于形成网络结
构。拓扑密堆结构的类型很多，如
Laves相，σ相，β-W结构等。Laves相
AB2型金属间化合物分MgCu2、
MgZn2、MgNi2三类，其共同特点是高
堆垛密度、高配位数、两种原子原子半
径比有一定限制、同类原子相切、异类
原子不相切。MgCu2中Mg原子构成
金刚石结构，其配位数为16 [4 (MgMg)+12 (Mg-Cu)];Cu原子排成正
四面体，四面体的中心位于金刚石结
构中四个不相邻的四面体的中心，四
个四面体连起来，中间共顶点。最近邻
Cu原子彼此相切。Cu的配位数为12
[6(Cu-Mg)+6(Cu-Cn)]。σ相为bct
结构，c/a≈0.52，每晶胞30个原子，
可以看成层状结构。原子尺寸不能相
差太大(δ不大于12%);对于二元σ
相，一种原子排成bcc，另一种排成fcc
或hcp;包括s及d电子的价电子与原
子数之比e/a=6.2～7.2。看来决定
其结构的因素除尺寸因素之外，还有
电子浓度因素。在应用中如果合金元
素过量或控制不当，会析出σ相，脆而
硬，且有一定孕育期，力求避
免。