Бориды внедрения

Соединения переменного состава (фазы переменного состава, нестехиометрические соедниения)—соединения, состав которых может колебаться в значительных пределах — при этом сохраняется одна фаза, свойства которой плавно изменяются в зависимости от состава. Примером могут служить гидриды, карбиды, нитриды, бориды внедрения, а также некоторые окислы (см. стр. 45). [c.105]

Карбиды, нитриды и бориды внедрения. Углерод образует с более электроположительными металлами ионные карбиды (стр. 501). Карбиды переходных металлов побочных подгрупп IV, V и VI (за исключением хрома) групп периодической таблицы по своим свойствам сильно отличаются от ионных карбидов. Подобными свойствами обладают также соединения этих металлов с азотом и бором. [c.594]

Бориды. Бор взаимодействует при высоких температурах (1300— 2000° С) в атмосфере аргона с большинством металлов (кроме щелочных, которые при этих температурах возгоняются), образуя бориды состава Ме В . В них сложным образом переплетаются металлическая и ковалентная связи. Один и тот же металл может образовать с бором ряд соединений. При относительном недостатке атомов бора они изолированы друг от друга, при избытке — образуют цепочки, сетки и каркасы. Бориды могут иметь строго определенный состав и быть фазами внедрения, подобно карбидам, нитридам и т. д. [c.174]

Нитриды, бориды, карбиды, фосфиды, сульфиды и другие бинарные соединения Ве—Ва [2, 3] для ЩЗЭ имеют преимущественно ионную природу, а в случае Mg и особенно Ве, как правило, структура осложняется, и строение соединения часто определяется либо структурой исходного металла (с внедрением в ее пустоты атомов неметалла), либо структурой простого вещества — неметалла (например, бора), в пустоты которой внедрены атомы Ве или Mg, [c.45]

Бориды. Бориды занимают среди соединений внедрения особое положение. В отличие от атомов Н, [c.234]

Силициды. Атом кремния имеет сравнительно большой радиус (1,17 А) и большинство силицидов, строго говоря, нельзя относить к соединениям внедрения — они занимают промежуточное положение между соединениями внедрения и интерметаллическими соединениями. При образовании твердых растворов с переходными элементами IV группы атомы кремния могут входить в решетку и по принципу внедрения, и по принципу замещения. Кремний — электронный гомолог углерода, поэтому единственный фактор, мешающий образованию фаз внедрения,— размерный. В низших силицидах сохраняется преимущественно металлический характер связи, а структура их сходна со структурой металлов. В высших силицидах наблюдается тенденция к преобладанию ковалентной связи и образованию сложных структур. Силициды обнаруживают сходство с карбидами, с другой стороны, они во многом родственны боридам. [c.235]

Окислы. Атом кислорода невелик, его радиус меньше радиусов атомов углерода и азота однако настоящие фазы внедрения кислорода — только твердые растворы и низшие окислы переходных металлов. В силицидах и боридах фактором, препятствующим образованию фаз внедрения, является большой атомный радиус, в окислах такой фактор — электронная структура атома кислорода. Электронная оболочка атома кислорода ls 2s 2p имеет два неспаренных электрона. Кислород подчиняется правилу октета, и завершенная электронная структура может быть получена путем приобретения двух электронов. Поэтому у кислорода донорная способность ослаблена склонностью к поглощению электронов. Цирконий и гафний легче отдают электроны, поэтому только титан образует с кислородом фазу переменного состава на основе окисла TiO с преимущественно металлической связью (радиус кислорода в ней 0,7 A) и координационным числом титана 6. [c.236]

Наибольшее число соединений бор образует с переходными металлами. Многие из них представляют собой фазы внедрения, являются металлоподобными боридами. Эти металлоподобные бориды исключительно тугоплавки, жаростойки, 330 [c.330]

По типу внедрения бор образует твердые растворы с титаном, цирконием и гафнием. Бориды состава Э2В и ЭВ являю ч металлоподобными фазами внедрения, твердыми и тугоплавкими, хотя и уси лают в этом отношении карбидам и нитридам. [c.396]

Прм Титан вдвое легче стали, а титановые сплавы в три раза прочнее алюминиевых, в 5 раз прочнее магниевых сплавов и превосходят некоторые специальные стали, в то время как их плотности значительно меньще, чем последних. Поэтому титан используется как основа сплавов с А1, V, Мо, Мп, Сг, Si, Fe, Sn, Zr, Nb, Та и др. для авиационной и ракетной техники, морского судостроения. Титан является конструкционным материалом для изготовления оборудования для химической, текстильной, бумажной, пищевой промышленности, а также художественных изделий, является геттером. Фазы внедрения на основе титана и циркония (бориды, карбиды, нитриды) являются основой жаропрочных материалов, применяемых для футеровки ответственных деталей узлов и механизмов, работающих в жестких условиях в агрессивных средах. Карбиды титана в сочетании с карбидами кобальта и вольфрама применяются для получения [c.121]

Бориды — соединения, промежуточные между интерметаллидами и фазами внедрения.Кристаллизуются в сложных кристаллических решетках. Получаются либо взаимодействием карбида бора и окислов молибдена, либо электролизом (с молибденовым катодом) расплавов, содержащих борную кислоту, либо диффузией бора в металлический молибден в восстановительной или инертной среде. Термодинамически они прочнее карбидов и силицидов. Разлагаются кислотами (кроме со- [c.182]

Особая важность плотнейших шаровых упаковок обусловлена тем обстоятельством, что в большинстве галогенидов, оксидов и сульфидов анионы имеют значительно большие размеры, чем атомы (ионы) металла, и именно они расположены по одному из типов плотнейшей упаковки. При этом меньшие по размеру ионы металлов занимают пустоты в плотнейшей упаковке анионов. В другой большой группе соединений — боридах, карбидах и нитридах—атомы неметалла занимают пустоты в плотнейшей, упаковке атомов металла (структуры внедрения). [c.184]

Например, кристаллические решетки металлов, несмотря на плотную упаковку атомов, имеют тетраэдрические и октаэдрические пустоты. Если такой материал контактирует с веществом, содержащим атомы небольшого размера кислород, бор, азот, углерод, водород, то последние могут внедряться в эти пустоты. Образуются специфические химические соединения внедрения — гидриды, нитриды, карбиды, бориды или некоторые низшие оксиды. Заполнение пустот, как правило, бывает неполное, и поэтому соединения внедрения имеют переменный состав. [c.40]

Известно много соединений элементов подгруппы УБ перемеи ного состава (соединеиия внедрения — гидриды, нитриды, карбн-. ды, силициды, бориды). Многие галогениды ниобия и тантала с да = 2, 3, 4 кластерного тина. Например ЫЬб1ц содержит кластерный ион [c.517]

Известно много соединений элементов подфуппы УБ переменного состава (соедииения внедрения - гидриды, нитриды, карбиды, силицклы. бориды). Многие галогеииды ниобия и тантала с ш-2, 3, 4 кластерного типа. Например, NbбIll содержит кластерный ион НЬб1 . [c.499]

Нитриды, карбиды, бориды. Нитриды, карбиды, бориды переходных -элементов середин больших периодов по свойствам блис -ки между собой. В структурном отношении они представляют продукты внедрения атомов неметаллического элемента (Ы, С, В) в пустоты решеток -металлов. Как правило, такие продукты не имеют строгого стехиометрического состава. Наиболее характерны составы, близкие к формулам МХ и МХг (особенно для небольшого атома бора). Нитриды, карбиды и бориды по внешнему виду, электропроводности и теплопроводности, как правило, похожи на металл. Иногда их электропроводность выше электропрс-водности чистого Металла. Например, электропроводность 2гВг л НВг Б 10 раз превышает электропроводность чистых металлоЕ. Они химически довольно инертны, характеризуются высокой твер- [c.502]

Среди бинарных соединений, компоненты которых расположены по разные стороны от границы Цинтля, особое место занимают фазы внедрения. Они образуются в системах переходных металлов с углеродом, азотом, кислородом. Сюда же примыкают гидриды и некоторые бориды переходных металлов, хотя положение водорода в периодической системе неоднозначно, а бор расположен слева от границы Цинтля. Определяющим фактором при образовании фаз внедрения являются не индивидуальные химические особенности неметалла, а лишь соотношение атомных размеров (размерный фактор). Все фазы внедрения образуют плотноупаковапные структуры и обладают металлическими свойствами. [c.54]

Наибольшее число соединений бор образует с переходными металлами. Мьюгие из них представляют собой фазы внедрения, являются металлоподобными боридами. Эти металлоподобные бориды исключительно тугоплавки, жаростойки, жаропрочны и коррозионностойки. Кроме того, они отличаются высокой твердостью, электрической проводимостью и теплопроводностью. Так, теплопроводность и электрическая проводимость 2гВ2 и Т1В2 на порядок выше, чем эти же характеристики для металлических циркония и титана. [c.145]

По типу внедрения образуют твердые растворы с титаном, цирконием и гафнием также кислород и бор. Так, кислород в a-Ti растворяется вплоть до 34 ат. долей, % при 925 °С, до 40 ат. долей, % в a-Zr и до 20 ат. долей, % в a-Hf, по типичных фаз внедрения обычно ие образует в силу высокой электроотрицательности. Однако существующие низшие оксиды титана Ti O и TiaO с металлидными свойствами можно формально рассматривать как фазы внедрения с частично заполненными октаэдрическими пустотами. Бориды состава ЭаВ и ЭВ являются металлоподобиыми фазами внедрения, твердыми и тугоплавкими, хотя и уступают в этом отношении карбидам и нитридам. Известны, кроме того, фазы состава ЭВг для всех элементов подгруппы титана. Однако их принадлежность к фазам внедрения сомнительна, поскольку атомный радиус бора не позволяет его атомам размещаться в небольших тетраэдрических пустотах. [c.244]

Соединения металлов триады железа с остальными неметаллами (пниктогены, углерод, кремний, бор) заметно отличаются от рассмотренных выше. Все они не подчиняются правилам формальной валентности и в большинстве своем обладают металлическими свойствами. Поэтому их можно рассматривать как своеобразный переходный класс соединений к объектам металлохимии. К фазам внедрения, по-видимому, относятся лишь некоторые карбиды, бориды, а также гидриды. Для всех элементов характерны карбииы Э3С, а для железа и кобальта, кроме того, и Э С. Такой же состав известен и для боридов. Остальные соедннения обладают более сложной структурой и природой. [c.407]

Фазы внедрения образуют обычно плотнейшие упаковки, гексагональную (ГПУ) и кубическую (ГЦК), для которых реализуются большие координационные числа. Такие структуры характерны для металлоподобных фаз. Состав фаз внедрения определяется не взаимным сродством компонентов, а геометрическими соображениями. В плотнейших упаковках существует два типа пустот тетраэдрические, окруженные четырьмя атомами, и октаэдрические — шестью. Количество октаэдрических пустот на одну элементарную ячейку равно количеству атомов в этой ячейке, а количество тетраэдрических пустот в два раза больше, т. е. на один атом плотнейшей упаковки приходится одна октаэдрическая и две тетраэдрические пустоты. Если внедряемые атомы занимают октаэдрические пустоты, то ожидаемый состав фазы внедрения будет отвечать формуле АВ, если же занимаются тетраэдрические пустоты — АВг (А — металл, В — неметалл) . Поскольку размер тетраэдрических пустот меньше, то фазы типа АВа могут образовываться только при внедрении малых атомов водорода. Действительно, существуют гидриды TIH2, 2гНг и т. д. Для карбидов, нитридов и боридов более ха))актерны фазы внедрения состава АВ (Ti , TaN, HfN, ZrB и т. п.), что указывает на внедрение атомов неметалла в октаэдрические пустоты . [c.384]

Бориды переходных металлов являются фазами промежуточного характера между интерметаллическими соединениями и фазами внедрения (типичный пример фаз внедрения — карбиды). Бориды, как и многие силициды переходных металлов, имеют разнообразную п сложную структуру, что связано со способностью атомов бора (соответственно кремния) образовывать между собой валентные связи. Силициды тугоплавких металлов в отличие от карбидов, нитридов и многих боридов ие являются фaзa uI внедрения (из-за большей величины атомов кремния). [c.325]

Бориды. Для циркония и гафния гв /rzr(Hf) равны соответственно 0,55 и 0,54, т. е. весьма близки к граничным условиям образования фаз внедрения согласно правилу Хэгга. Поэтому растворимость бора в цирконии и гафнии мала, хотя и несколько больше растворимости бора в титане. В системе Zr — В наиболее устойчива фаза ZrB2, имеющая узкую область гомогенности. ZrB, по-видимому, существует только в интервале температур 800—1200° высокотемпературной фазой является и ZrBj2- У боридов высокая твердость 8—9 по шкале Мооса. С гафнием бор образует HfB и HfBg. Бориды циркония и гафния получают нагреванием порошков металлов с бором. [c.300]

Среди переходных металлов с бором не взаимодействуют элементы 1В- и ПВ-групп (подгруппы меди и цинка), что подтверждает двойственный характер этих элементов. Остальные -элементы образуют бориды двух типов фазы внедрения (МеВ(. ) и полибориды МеВ , где п может достигать 66 — 70. Все бориды тугоплавки, особенно бориды переходных металлов. Так, ТаВ2 плавится при 3200°С, а НГВг — при 3500°С. Бориды активных металлов разлагаются водой и минеральными кислотами с выделением смеси бороводородов, Бориды переходных метал- [c.277]

Все перечисленные свойства и термодинамические характеристики (АН, АО и 5) зависят от состава фаз, поэтому при их описании надо точно указывать результаты химического и фазового анализа. Бориды переходных металлов являются фазами промежуточного характера между интерметаллическимн соединениями и фазами, внедрения (типичный пример фаз внедрения — карбиды).. Бориды, как и многие силициды переходных металлов,, имеют разнообразную и сложную структуру, что связано со способностью атомов бора (соответственно кремния) образовывать между собой валентные связи. Сплициды тугоплавких металлов в отличие от карбидов, нитридов-н многих боридов не являются фазами внедрения (из-за большей величины атомов кремния). [c.403]

Растворимость бора в 6-, 7- и ад-железе лежит в интервале 0,10— 0,15% ио массе. Бор одновременно может образовывать твердые растворы, как замещения, так и внедрения [68, 71, 72]. С железом бор образует три борида РегВ, РеВ и РезВ. [c.67]

Фазы состава М4.Х обычно имеют кубич. гранецентрир. подрешетку металлич. атомов, MjX-reK aroH. компактную, МХ-кубическую (гранецентрир. или объемноцентрир.) или простую гексагональную. Т, к. в плотнейших гексагон. и кубич. упаковках число октаэдрич. пустот равно числу металлич. атомов, а число тетраэдрических - вдвое больше, при размещении атомов неметаллов в октаэдрич. пустотах предельный состав отвечает ф-ле МХ, в тетраэдрических-MXj. К фазам внедрения относятся в осн. гидриды, карбиды, нитриды, частично оксиды, фосфиды и бориды переходных металлов. [c.42]

Нитриды, как и карбид М02С, и бориды (см. ниже) являются соединениями, в которых валентные соотношения не сохранены. МодК и МогН относятся к так называемым фазам внедрения, в которых атом неметалла внедряется между атомами металла, при этом сохраняется структура последнего. МоН имеет более сложную структуру и не может быть отнесен к фазам внедрения [51. [c.181]

В так называемых нитридах внедрения атомы металла ночтп (а в некоторых случаях — точно) илотноуиаковапы (как, иапример, в S N, YN, TiN, ZrN, VN н в нитридах редкоземельных элементов со структурой типа Na l), ио окружение атомов металла в этих соединениях обычно отлично от наблюдаемого в кристалле металла (табл. 29.13, разд. 29.7). Так как эти промежуточные нитриды и по физическим свойствам, и в структурном отношении имеют миого общего с карбидами, а в несколько меньшей степени и с боридами, то нх удобно рассмотреть вместе с этими соединениями в гл. 29. [c.600]

Описание этих структур в виде плотнейших упаковок галогенных или халькогенидных ионов является, с одной стороны, удобным, а с другой — довольно правдоподобным для октаэдрических структур (т. 1, разд. 4.2), поскольку в большинстве случаев эти ионы значительно больше по размеру, чем ионы металлов. Возможен и другой предельный случай, когда в структурах соединений металлов с неметаллами атомы неметалла небольших размеров занимают пустоты между атомами металла, расположенными по принципу плотнейшей упаковки. По причинам структурного порядка более удобно строение гидридов (т, 2, разд. 8.2) и боридов (разд. 24.4) рассматривать отдельно. У боридов важной особенностью многих структур является наличие связей В—В по составу и строению бориды обычно сильно отличаются от карбидов и нитридов. Строение карбидов ШС2 было описано в гл. 22. В структурах аСо и ТЬСг атомы углерода присутствуют в виде ионов 2 . Несмотря на то что этп структуры можно рассматривать и как КПУ атомов металла с иоиами С2 в октаэдрических пустотах, все же имеется существенное отклонение от кубической симметрии благодаря крупному размеру и несферической форме ионов С2 , так что эти карбиды не относят к соединениям внедрения. Совместно с карбидами и нитридами со структурой фаз внедрения иногда рассматривают некоторые оксиды, о которых будет сказано ниже. Поскольку карбиды и нитриды железа намного активнее химически, чем другие описанные здесь соединеиия, и отличаются от них строением, удобно рассматривать их отдельно. [c.495]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология