1。小さな原子サイズと高密度： 遷移金属は一般に、小さな原子半径と高密度を持っています。これにより、より小さな非金属原子（水素、炭素、窒素、ホウ素など）が金属原子の間の空間に収まるようになり、間質性化合物が形成されます。
2。空いているD軌道の可用性： 遷移金属には部分的に充填されたD軌道があり、非金属原子からの追加の電子を収容できます。これにより、金属原子と間質性非金属原子の間に金属結合が形成されます。
3。強い金属結合： 遷移金属における強力な金属結合は、間質原子に対応できる安定したフレームワークを提供します。これは、間質化合物の安定性に不可欠です。
4。可変酸化状態： 遷移金属は、複数の酸化状態に存在する可能性があります。これにより、さまざまな化学量論を持つさまざまなタイプの間質化合物を形成することができます。
ここにプロセスの内訳があります：
* 間質サイト： 小さい非金属原子は、大きな金属原子間の隙間（隙間）に適合します。これらの間質部位は、金属格子の構造に応じて、八面体または四面体である可能性があります。
* 電子寄付： 非金属原子は、金属原子の空いているD軌道に電子を供与します。これにより、構造内の金属結合が強化されます。
* 複合形成： 強い金属結合は、金属と非金属原子の間の相互作用とともに、間質化合物の形成をもたらします。
間質化合物の例：
* 炭化鉄（Fe3c）： 鋼に見られると、金属の強度と硬さが向上します。
* タングステンカーバイド（WC）： その極端な硬度と耐摩耗性で知られており、切削工具と耐摩耗性コーティングで使用されています。
* 水素化チタン（TIH2）： 水素貯蔵材料として、および粉末冶金として使用されます。
間質化合物の特性：
* 高融点： 強い金属結合のため。
* 高い硬度： 剛性のある、密接に詰め込まれた構造のため。
* 金属導電率： 非局在電子の存在のため。
* 化学的不活性： 構造内の強い結合のため。
要約すると、小さな原子サイズ、空いているD軌道の利用可能性、強力な金属結合、および遷移金属の可変酸化状態により、結晶格子内のより小さな非金属原子を収容することにより、間質性化合物を形成できます。これらの化合物は、さまざまなアプリケーションで有用なユニークな特性を示します。
