金刚石结构　 diamond structure　 共价键晶体的典型结构之一。属立方晶系、面心立方空间点阵。以碳的金刚石结构为例,每个晶胞平均占有8个碳原子,其中4个位于面心立方结构的正常阵点位置,另外4个则交替分布于晶胞内8个四面体间隙之四的中心位置。每个碳原子和周围4个碳原子按四面体配置,形成碳碳共价单键。

　金属材料的生理腐蚀　 physiologieal corrosion　 医用金属材料植入体内后处于长期浸泡在含有机酸、碱金属或碱土金属离子(Na+、K+、Ca2+)、Cl-等构成的恒温(37℃)电解质的环境中,加之蛋白质、酶和细胞的作用,材料的腐蚀机制复杂。此外,磨损和应力的反复作用使材料在生物体内的磨损过程加剧,可能发生多种腐蚀机制协同作用的情况。

　金属硅化物　 metal silicide　 过渡金属与硅生成的硬质化合物,由于硅原子的半径较大,不能与过渡金属生成间隙化合物,因而这类硬质化合物化学成分稳定。金属硅化物具有好的抗氧化性。由于硅与氧生成致密氧化膜,能够阻止氧在常温和高温对过渡金属发生氧化作用,因此,硅化物可以作为保护层。硅化物熔点不高,热导率高,而抗热震性好,硬度较高但脆性也大,有金属光泽,电阻率低。用途最多的硅化物是MoSi2,熔点2030℃,硬度HV1250,压缩强度2310MPa,电阻率21.5μΩ·cm。MoSi2发热体发热温度为1600℃,可长期使用,是空气气氛中温度高的发热体之一。用自蔓延铝热法制造弥散Al2O3质点的MoSi2发热体,使用温度可达1800℃。金属加硅、金属氧化物加碳和硅反应,可制得硅化物。

　金属基复合材料　 metal matrix composite; MMC　 以金属或合金为基体构成的复合材料。金属基复合材料的增强体主要为纤维、晶须、颗粒等。它与传统的金属材料相比具有较高的比强度和比刚度,与树脂基复合材料比具有优良的导电性与耐热性,与陶瓷基复合材料比具有高韧性和高抗冲击性。按增强体的类别来分,金属基复合材料可分为纤维增强、晶须增强和颗粒增强等;按金属或合金的基体不同,可分为铝基、镁基、铜基、钛基、高温合金基、金属间化合物基以及难熔金属基复合材料等。但金属基复合材料的加工温度高、工艺复杂、界面反应控制困难、成本相对高、应用成熟程度远不如树脂基复合材料,应用范围较小。但近年随制备工艺设备的不断发展,金属基复合材料的加工已取得了一定的突破。目前的主要领域仍是航空、航天,并逐渐向汽车制造业扩展。

　Ni-Al金属间化合物　 Ni-Al intermetallic compound　 在Ni-Al二元相图中,只有NiAl和Ni3Al作为高温结构材料有应用和发展价值。Ni3Al具有面心立方长程有序结构,单晶Ni3Al塑性良好。Ni3Al是镍基高温合金中最重要的强化相。多晶Ni3Al属脆性材料,加入适量硼可以韧化Ni3Al。1989年,发现Zr可以韧化无硼Ni3Al合金,使其强度和塑性都明显提高。Ni3Al合金已达到较满意综合性能,在军用和民用领域都已得到肯定的应用结果,例如成分为Ni-14Mo-7.8Al-0.02B的Ni3Al定向凝固柱晶合金,是第一个成功用于制作航空发动机涡轮导向叶片的金属间化合物材料。NiAl具有长程有序体心立方B2结构,熔点高,密度低,同时具有良好的抗氧化腐蚀性能,是一种较为理想的航空航天材料,但由于室温脆性及高温强度低影响了其实用化。可利用NiAl合金具有的超塑性而成形制备零件。也可用机械合金化制成纳米晶NiAl及其复合材料,大幅度提高其强度和塑性,其晶粒组织在1000℃的高温下稳定。发现NiAl合金具有良好的耐高温摩擦摩损性能及其自润滑机理,为NiAl合金在航空航天领域的应用,开辟了一条新途径。

　金属间化合物本征脆性　 instinctive brittleness of intermetallic compound　 来源于晶体结构的长程有序特性,以及其化学键为金属键和共键价的混合键结合。普通金属以金属键为主,表现为良好塑性,但强度特别是高温强度较低。而陶瓷材料通常以共价键为主,表现出高的强度,但塑性几乎为零。而金属间化合物两者皆有,塑性和强度介于两者之间。而且共价键份额愈多,塑性愈差,例如金属间化合物NiAl,用正电子湮没试验结果表明,其共价键比例为金属键的两倍,所以等原子比NiAl很脆。不同金属间化合物的本征脆性的强弱与其塑性变形方式、晶体结构的对称性和化学计量比成分的偏离等因素密切相关。例如,如果裂纹形核临界应力低于位错滑移所需的佩尔斯力,穿晶脆性断裂就会发生;晶体的对称性将决定可开动滑移系的数目和类型,多晶NiAl具有3个独立滑移系,少于多晶体变形至少5个独立滑移系的要求,所以很脆。多晶Ni3Al在贫Al或富Ni和Ni3Al中,加入适量硼可使其拉伸伸长率达到40%,可见化学计量成分偏差的影响也是很重要的。

　金属膜　 metallic film　 材质为纯金属或合金的薄膜。几乎所有的金属和合金都可制成薄膜。制备方法有电镀、化学镀、蒸镀、溅射、离子镀、化学气相沉积(CVD)等。按照组织结构,金属膜有连续膜和不连续膜两大类。不连续膜中存在岛状和网状结构。薄膜的特征尺寸是厚度。对于厚度为数百纳米的膜,由于存在大量缺陷,其电阻值一般为块体值的1.3~2倍。当膜厚减少到与电子平均自由程(通常为几十纳米)接近时,由于薄膜上下表面对于电子的散射作用,电阻率进一步加大,称作经典尺寸效应。当厚度减少到电子的德布罗意波长(小于1nm)时,由于电子波的干涉,与膜面垂直运动的能量取分立值,能带分裂成亚能带,使薄膜电阻率随膜厚的变化具有振动特性,这就是量子尺寸效应。当薄膜厚度很小时(<10nm),可能形成不连续膜,当不连续膜厚度为0.1nm量级时,岛与岛间距较远,薄膜的电阻很大。随着膜厚的增加,热电子发射使电阻率下降。金属膜的应用很广,首先是微电子工业中广泛采用铝和铝合金作为布线材料。其他导电膜材料有金、银、铜、铂、镍铬合金、难熔金属。此外,金属膜还广泛用作包装,也可作为复合组元用来构成各种多层膜和器件。塑料或纸张上镀金属膜已成为重要的工业和日用材料。

　金属丝增强金属基复合材料　 metal wire reinforced metal matrix composite　 以相应的金属丝增强的以金属或合金为基体的复合材料。常用的金属丝有Ta、Mo、W、Nb、Ni与不锈钢等制成的金属丝。常用的基体有高温合金(镍基、钴基、铁基高温合金)、金属间化合物以及难熔金属。金属丝采用金属蒸镀技术或拔丝的方法制备而成,通常所使用的直径范围为10~600μm。金属丝具有高的导电性和导热性、高拉伸强度、高弹性模量及高熔点等特点,并且塑性及韧性要比非金属纤维好,与金属基体组成的复合材料则具有突出的高温性能、抗蠕变性能,以及低温增韧和高温强化的作用。

　金属型铸造　 metallic mold casting　 又称永久型铸造,采用金属制作铸型进行浇铸的方法,由于金属铸型可重复多次使用(数百次到数万次)。金属铸型材料可选用导热性好、线胀系数小、耐热性良好、具有较高耐热疲劳性能的材料如铝合金、耐热钢、铸铁等。金属型铸造所得铸件的表面光洁、尺寸精度高、力学性能较高、铸件金属收得率高、显著降低造型材料消耗。但其制作成本高、不透气且无退让性,对铸件的形状和尺寸(厚度)有较大限制。为提高铸型使用寿命,铸型可采用风冷或用水套进行冷却。金属型铸造适用于多种合金如Al、Mg、Cu合金及铸铁中小型铸件的大批量生产。

　金属学　 physical metallurgy　 又称物理冶金,是一门关于金属和合金的科学。其主要内容是研究金属和合金的相结构、宏观组织和微观组织的实质及形成和变化规律以及与化学成分和性能之间的关系。它是在原金相学的基础上结合物理化学、材料力学、热力学、晶体学以及电子理论等学科而逐步发展起来的,于20世纪30年代兴起,由经验上升为理论,由定性走向定量化,至今仍处于不断完善和发展中,同时,有部分内容又有分化为独立学科的趋势,例如金属凝固学、金属及合金的固态相变、断口学、晶体缺陷和强化理论等都已初成体系。

　金属有机高分子　 organometallic polymer　 主链上含有金属碳链或金属π络合物的聚合物。其中代表性的是二环戊二烯与铁和丙烯酸二茂铁甲酯都可均聚或共聚得到金属有机聚合物。其他如含有二茂铁的聚酰胺或聚酯,可由1,1-二酰氯二茂铁与二胺或二醇缩聚反应得到。含有金属-碳链的聚合物通常具有较高的热稳定性,可以用作耐高温的胶黏剂、涂层或材料使用,如二茂铁乙烯基聚合物可以用作宇航工业用的胶黏剂。一些特种有机金属高聚物可作电子显示器件中的彩色显示剂。

　金属有机骨架储氢　 metal-organic frameworks hydrogen storage　 以金属有机骨架作为储氢材料的新型储氢方式。金属有机骨架(MOFs)是由含氧、氮等的多齿有机配体(大多是芳香多酸或多碱)与过渡金属离子自组装而成的多孔网状结构的配位聚合物。具有孔隙率高、比表面积极大、结构丰富、化学性质稳定、制备过程简单等优点,在气体存储尤其是氢的存储方面展示出广阔的应用前景,已研究的有MOF-5、IRMOFs和MMOMs等。金属有机骨架在低温下具有较高的储氢容量,但在常温常压下的储氢性能还有待改善。如MOF25在78K、中等压力下可吸收4.5%H2,在室温和2MPa压强下可吸收1.0% H2,吸氢能力随氢压升高而升高。

　金属有机化学气相沉积　 metal organic chemical vapor deposition method;MOCVD　 又称有机金属化学气相沉积。在基板上生长薄膜的一种方法,常用于制备半导体或第二代高温超导涂层导体。其他类似的名称如:MOVPE(metal-organic vapor-phase Epitaxy)、OMVPE(organometallic vapor-phase epitaxy)及OMCVD(organometallic chemical vapor deposition)等,其中的前两个字母“MO”或是“OM”,指的是半导体薄膜成长过程中所采用的反应源(precusor)为金属有机物“metal-organic”或是有机金属化合物“organometallic”。而后面三个字母“CVD”或是“VPE”,指的是所成长的半导体薄膜的特性属于非晶形薄膜或是具有晶形的薄膜。一般而言,“CVD”所指的是非晶形薄膜的成长,这种成长方式归类于“沉积”(deposition);而“VPE”所指的是具有晶形的薄膜成长方式,这种方式归类于“外延”(epitaxy)。

　金星釉　 见砂金釉(653页)。

　金银丝　 silver wirecoated with gold　 又称镀金银丝或合金丝。金银丝是在银丝的表面镀一层厚度均匀的金镀层,厚度在几十到几百纳米不等,直径一般为18~30μm,以500m、1000m长度绕在标准金属线轴上;金银丝具有键合银丝优良的导电性及力学性能外,镀层对银丝具有很好的抗氧化、抗硫化保护作用,又保持金与芯片镀层和支架镀层良好的结合性,较键合银丝具有更好的可靠性。在其加工和使用过程中均使用惰性气体保护。制造时一般将银丝加工到一定规格后再在其表面进行镀金层,同样要进行调质处理和定长绕线。在LED封装领域已部分替代键合金丝,用于芯片和支架之间的内引线使用,由键合机来完成连接,主要用于直插式或少量贴片式封装产品。较金丝成本明显降低,较键合铜丝、键合银丝具有较高的可靠性,但远低于键合金丝封装产品。