ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Углерод из "Физикохимия неорганических полимерных и композиционных материалов" Для создания неорганических композиционных материалов используются металлы и неметаллы в кристаллическом или аморфном состоянии. Особенности их свойств освещаются в ряде монографий и справочников [1, 17, 23, 46, 66, 89, 317]. Многие практические свойства металлов рассмотрены в работах [1, 17, 66] и частично будут освещены в других разделах книги, в частности при рассмотрении электрических свойств веществ, их ультрадисперсного состояния и общих вопросов структуры и свойств твердых тел. [c.54] Стойкость металлов по отношению к окислителям (Нг, В, С, N2, О2, 31, Р, 3, галогены и др.) оценивается ориентировочно по термодинамическим характеристикам соответствующих соединений. Обобщенная информация о поведении важнейших металлов при высоких температурах дана на рис. 3.1 [25]. [c.54] Кристаллическая структура бора, его оптические, электрические и другие физические свойства и роль точечных дефектов в проявлении этих свойств описаны в работах [38, 89, 90]. Кроме кристаллической известна также и аморфная модификация бора, используемая в качестве поглотителя нейтронов. [c.55] Кристаллический бор чрезвычайно стоек к воздействию температуры (7 пл 2450 К). Давление паров его при 2200 К составляет всего лишь около 0,05 Па ЛЯсубл = 554 кДж/моль. Бор является диамагнетиком и полупроводником (А = 1,55эВ) твердость его достигает 35 ГПа. [c.55] Распространены тригональные модификации а-(В12) и р-(Вюб) с плотностями 2,46 и 2,35 г/см [1, 66, 89]. Индексы при атомах бора обозначают число атомов в ЭЯ. Обе модификации содержат структурные единицы с атомами, расположенными в вершинах икосаэдра (см. рис. 1.6). Однако в р-В, считающейся более термодинамически стойкой модификацией, чем а-В [89], атомы объединены в 84-атомные структурные единицы (полиэдр с 60 вершинами), которые занимают вершины ромбоэдрической ЭЯ с параметрами а= 1014,5 пм и а = 65°17. [c.55] Та может быть получена третья кристаллическая модификация— а-тетр. В50 (АС = —1178 кДж/моль). Воздействием концентрированных оксикислот бор может быть переведен в НзВОа [78]. Помимо элементного бора при создании КМ получили большое распространение его соединения — бориды. [c.56] Углерод представлен преимущественно в виде двух модификаций а-С (графит) или -С (алмаз). На рис. 3.5 [1, 15] представлена диаграмма состояния углерода, на рис. 3.6 описаны структуры его основных модификаций. Рентгенографические плотности сс-ир-С составляют соответственно 2,263 и 3,514 г/см . [c.56] На практике плотность колеблется в широком диапазоне из-за наличия гетерофазных примесей и внедрения в КР углерода других элементов. [c.57] Параметры ЭЯ (см. рис. 3.6) до конца не уточнены. В частности, найдены значения с в диапазоне 676—680 пм. [c.57] Пространственное описание Р-С в виде ЭЯ дано на рис. 3.7. [c.57] Структуру Р С иногда характеризуют как сфалерит-тип ZnS (см. рис. 2.5), но состоящий из одинаковых атомов, или как вюртцит-тип ZnS, когда речь идет о гексагональном алмазе. [c.57] В отличие от других модификаций В-С является изолятором (А = 5,3 эВ, Я= 10-10—10- См/м). [c.57] Для кристаллов алмаза характерны разнообразные формы кубической системы (рис. 3.8). Микрокристаллы искусственно изготовленных порошков заменителя алмазов аналогичны по форме встречающимся в природе (см. рис. 3.4). [c.57] Для технических целей в настоящее время изготовляют свыше 100 т/год порошков -С. Более крупные монокристаллы массой до 1 карата ( 0,2 г) с размером до 5 мм получены перекристаллизацией первичных порошков (подробнее см. разд. 3.1.1.3). [c.57] Углерод в разных формах является самым тугоплавким из простых веществ. Данные по Т л неточны и находятся в диапазоне 3750—4000 К [66, 76, 78, 92]. [c.57] Существование этих линейных структур доказано как физическими, так и химическими методами. В частности, при озонировании полиин превращается в щавелевую кислоту, а поликумулен — в диоксид. [c.59] Вначале карбин получают в аморфном виде окислением С2Н2 2H2 I2 в аммиачном растворе натрия. Катализаторы (соединения Си+) стабилизируют цепи низкомолекулярного полиина, препятствуя их разветвлению. При нагреве в вакууме полиин кристаллизуется. Карбин может быть получен лазерным облучением графита и плазмохимическим восстановлением СН4 или I4. Переходные формы между графитом и карбином — некристаллический технический углерод. [c.59] Кроме указанных трех модификаций углерода существует также модификация со следующими характеристиками — гекс. Н, параметры ЭЯ а = 251, с = 412 пм р=3,5 г/см . Эта модификация представлена в природе в виде минерала лонсдейлита, встречающегося в срастании с алмазом в кимберлитовых месторождениях и метеоритах [42, 92]. [c.60] Вернуться к основной статье