由于它们在二元相图上的位置总是位于中间,故通常把这些相称为中间相。晶体结构一般和组元金属不同,物理、化学和力学性质也迥异。中间相是一类重要的合金相。按照结合键的类型,中间相可以分为离子化合物、共价化合物和金属化合物;按照它们的形成规律和结构、性能特征,又可区分为正常价化合物、电子化合物、 间隙化合物和拓扑密堆相(TCP相)。这些化合物一般具有金属性质,只一部分正常价化合物例外。习惯上中间相又常被称为金属间化合物(in-termetallic compound)。但也有人把成分范围较宽的中间相区分为Ⅱ类固溶体(secondary solid solution),而用金属间化合物一词专指均质范围比较狭窄,化学计量比较简单的中间相。
中间相可以是化合物,也可以是以化合物为基的固溶体(称为第二类固溶体或二次固溶体)。中间相可用化合物的化学分子式表示。大多数中间相中,原子间的结合方式属于金属键与其他典型键(如离子键、共价键和分子键)相混合的一种结合方式。因此,它们都具有金属性。正是由于中间相中各组元间的结合含有金属的结合方式,所以表示它们组成的化学分子式并不一定符合化学价规律,如CuZn,Fe3C等。
根据电负性、电子浓度和原子尺寸对中间相的形成及晶体结构的影响,可将中间相分为正常价化合物、电子化合物、与原子尺寸因素有关的化合物和超结构(有序固溶体)等几大类。[1]
简介
19 世纪煤炼制焦炭的技术获得了长足的发展,获得的焦炭和其他焦炭的主要区别是其在高温时的石墨化能力不同。Brooks 和Taylor用偏光显微镜考察了熔融时的煤焦油,发现有各向异性的流线型和镶嵌型的结构的形成,这种结构是由一种各向异性的小球经过形成、长大和融并变形后形成的。后来发现由可熔有机化合物来制备各向异性的、可石墨化的炭材料时,有相同的现象出现。Brooks 和 Taylor 把这种制备可石墨化炭材料的中间的相态称为“中间相”。具有中间相特点的沥青类的物质称为“中间相沥青”。
当然,中间相不仅仅限于沥青这样的石油或者煤化产品,很多晶体或者其他物质也具有中间相。
也有人把液晶也归作中间相,或者把中间相归作液晶。[2]
中间相含量的测定标准
一般来说,中间相含量的测定采用偏振光显微镜进行测定:制备好样品之后利用偏光显微镜观察,旋转载物台,颜色发生(明暗或色彩)变化的相就是中间相。利用合适的图形图像处理软件比较面积比值即可求出中间相含量。另外还有计数法,也可以计算出中间相含量,此法使用较少。[2]
煤沥青是一种由多环、稠环芳烃及其衍生物组成的复杂混合物,具有来源广泛,价格低,含碳量高等优点,可被视为制备高级碳材料的前体中间相是指沥青在加热碳化过程中经过热解与缩聚反应,挥发逸出轻组分,残留物进行深度缩聚脱氢反应,得到介于液相和固相以芳香稠环结构为主的微晶结构。中间相首先以产生小球为主,然后进一步成长、融并,形成各向异性的大尺寸晶体。在该过程中,缩合炭网的层状堆积得到有序化发展。中间相结构对炭材料性能,诸如导电性、热膨胀性、石墨化性和力学性能有很大影响。