Фаза Mg17Al12

30.10.2019

Эта фаза изоморфна со структурой а-марганца и содержит 58 атомов в элементарной ячейке. Сначала фаза была идентифицирована как Mg3Al2, однако более вероятно, что в элементарной ячейке должно содержаться целое число «молекул» соединения, поэтому в настоящее время для данной фазы принят состав Mg17Al12. Тогда элементарная ячейка содержит 24 атома алюминия и 34 атома магния. Делингер показал, что межатомное расстояние Al—Al в Mg17Al12 значительно меньше минимального межатомного расстояния в структуре чистого элемента.

Расстояние Mg—Al для 24 из 34 атомов магния также значительно меньше суммы атомных радиусов этих металлов. На основании этих данных Делингер предположил, что внутри каждой пары атомов алюминия имеется гомеополярная связь: каждый атом алюминия отбирает у кристаллической решетки как целого по одному электрону и путем образования гомеополярных связей с соседом дополняет свой октет стабильных электронов. Необходимые для этого электроны поставляются двадцатью четырьмя атомами магния, ближайшими к атомам алюминия; остальные десять атомов магния сохраняют свои валентные электроны.

Значит, образование гомеополярных связей внутри пар приводит к сжатию Al—Al-расстояний, тогда как сжатие Mg—Al-расстояний обусловлено электростатическим взаимодействием между положительно заряженными атомами магния и отрицательно заряженными алюминиевыми парами. С учетом сказанного рассматриваемая фаза может быть записана как (Al2)2-Mg24+Mg10.

Исходя из аналогичности структур Mg17Al12 и а-марганца Делингер предположил также, что последнюю можно записать как (Мn2)12Мn24-Mn10. В этом случае атомы марганца, отдающие по одному электрону, способны образовывать такие пары, в каждом атоме которых 3d- и 4s-оболочки целиком заполнены двенадцатью возможными электронами. Оторвавшиеся от этих атомов электроны захватываются двадцатью четырьмя атомами марганца; остальные остаются нейтральными. Так можно объяснить сложный характер (межатомных расстояний в структуре a-марганца.

Эта структура представляет интерес, поскольку она показывает, что в одном и том же интерметаллическом соединении могут одновременно присутствовать связи различных типов: гомеополярная, гетерополярная и металлическая. Кроме того, она показывает, что для выяснения природы интерметаллических фаз необходимо рассмотреть суммарное влияние различных факторов.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна