金铝合金

金铝合金()是金和铝形成的合金,是一类金属间化合物。这类化合物和各自的金属相比有着不同的性质,会导致微电子器件打線接合出现问题。最常见的两种化合物是Au5Al2和AuAl2,它们可以在较高的温度(>340 °C)下形成。金铝合金可以被四种卤素腐蚀,有人对其与碘的反应做了研究,碘与AuxAly中的铝反应,生成AlI3,金也会反应生成AuI,但AuI会迅速和铝发生置换反应,还原出金。在水和氧的存在下,AlI3进一步转化为Al2O3或Al(OH)3。

白疫
白疫既是化合物Au5Al2的名称,也是这种化合物在意料之外生成所带来的问题。Au5Al2的电导率低,在接头处生成会使电阻升高,可能引起电子器件失效。当金和铝接触时,Au5Al2在125 °C时便可形成,并且随着温度的升高,形成速度加快;随着时间的延长,会有其它相(如Au4Al、Au2Al)生成。

紫疫
紫疫对应的化合物是AuAl2,又称紫金,于1892年被发现,它可由78.5%的金和21.5%的铝(均为质量比)反应得到。

AuAl2是金铝金属间化合物中最稳定的,熔点高达1060 °C。它在生成时体积变小,在金铝界面产生空腔。也有文章研究了紫疫形成过程的力学性质变化。AuAl2和同族的Ga、In的金属间化合物AuGa2、AuIn2一样,具有萤石(CaF2)结构。

其它化合物
金和铝还能形成其它化合物:
*Au8Al3:可由金属单质直接化合得到,CAS号37352-45-7。
*Au4Al:黄褐色固体,密度16.52 g/m3,晶胞体积 331.5 Å3,CAS号12003-05-3。
*Au2Al:灰色固体,密度14.53 g/m3,晶胞体积176.2 Å3,CAS号12250-39-4。该化合物已知有三种相,如高温下的MoSi2晶型以及另外两种正交的扭曲MoSi2晶型。
*AuAl:白色固体,密度10.94 g/m3,晶胞体积135.3 Å3,CAS号12250-38-3。该化合物具有单斜晶系,扭曲的MnP晶型。

金和铝除了形成金属间化合物外,其阴离子簇或阳离子簇也有报道。金属间化合物及簇合物已有用于一氧化碳催化氧化的研究。

另见
*錫鬚

参考文献
拓展阅读
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Ono, Yasuhide; Shimizu, Isao; Imasato, Eiichiro. Temperature dependence of Au-Al bond corrosion by bromine. Yosetsu Gakkai Ronbunshu. 1998. 16 (3): 312-318. ISSN: 0288-4771

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Van der Lingen E. [http://www.scielo.org.za/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2225-62532014000200003 Aspects of coloured precious metal intermetallic compounds] . Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 2014, 114(2): 137-144.

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