Нитриды алмазоподобные

Гексагональный нитрид при воздействии высоких давлений и температур (имеются данные по применению взрыва в качестве источника высокого давления и температуры) приобретает кубическую алмазоподобную модификацию с тетраэдрическим окружением атомов— 5/7 -гибридизацня. Это вещество обычно называют бора-зон. Боразон выдерживает нагревание на воздухе до 2000 °С, устойчив к растворам кислот, щелочей и другим реагентам. Используется в качестве сверхтвердого материала, который мало уступает по твердости алмазу. [c.276]

Сам углерод известен главным образом в двух полиморфных модификациях алмаза и графита. В первой из них реализуется пространственная тетраэдрическая структура (sp -гибридизация), а во второй — слоистая гексагональная структура (sp -гибридизация) с более слабыми связями между слоями. Первый изоэлектронный аналог углерода — нитрид бора BN — также образует алмазоподобную кубическую (сфалеритную) и графитоподобную слоистую структуры. Однако появление некоторой доли ионности химической связи обусловливает возникновение третьей полиморфной модификации BN — гексагональной структуры типа вюртцита. Таким образом, в бинарных соединениях с тетраэдрической структурой и преимущественно ковалентным типом связи вюртцитоподобная модификация стабилизируется при наличии заметного ионного вклада. Это положение особенно наглядно проявляется у следующего изоэлектронного аналога углерода — ВеО, в котором стабильной модификацией является гексагональная типа вюртцита, что обусловлено еще большей разностью ОЭО компонентов. И наконец, преобладающий ионный вклад в химическую связь последнего члена этого изоэлектронного ряда — LiF — обеспечивает образование кристаллов с решеткой типа Na l (к. ч. 6). [c.51]

Как видно из изложенного, соединения бора с азотом во многом напоминают соединения углерода. Эту аналогию мы наблюдали на примерах двух модификаций нитрида бора (графито- и алмазоподобного), боразола и его производных. Ее можно проиллюстрировать также следующими примерами [c.450]

Обе формы нитрида бора, как алмазоподобная, так и графитоподобная, получены синтетическим путем алмаз и графит встречаются в природе, но могут быть получены и синтетическим путем. После того как была синтезирована графитоподобная форма нитрида бора и появились методы синтетического получения алмаза, в 1957 г. аналогичными методами удалось получить алмазоподобную кубическую форму в54, подвергая его графитоподобную форму действию высокого давления и высокой температуры (до 50000 атм и 2800 С). [c.400]

Графитоподобный нитрид бора служит изолятором и твердой высокотемпературной смазкой, алмазоподобный ВЫ широко применяют как сверхтвердый материал в буровых работах, ири обработке металлов и др. [c.335]

В условиях высоких давлеиия и температуры (6,0 4-8,5 ГПа, 15001800°С) гексагональный нитрид бора переходит в кубическую алмазоподобную модификацию (бесцветные неэлектропроводные кристаллы). Ее технические названия эльбор и кубонит (СССР), боразон (США). Это вещество широко используется в качестве сверхтвердого материала, оно лишь немного уступает по твердости алмазу, но значительно превосходит его по термостойкости— выдерживает нагревание на воздухе до 2000 °С (алмаз сгорает при 800 °С). В кубическом ВЫ, как и в алмазе, окружение атомов тетраэдрическое (хр -гибридизация). Одна из связей в кубическом ВЫ донорно-акцепторная, она образуется за счет неподеленной электронной пары N и свободной квантовой ячейки В. [c.334]

Нитрид BN — графитоподобный, т. пл. 3000 °С (под давлением N2), возг, с разл. при 1000°С, d(B — N)=145 пм (в слоях атомов) BN — алмазоподобный, пазл, при 2000 °С, d (В—N)= 157 пм. [c.351]

Нитрид бора существует в виде модификаций — графитоподобной (белый графит) н алмазоподобной (боразон). Объясните а) строение б) свойства этих веществ. [c.202]

Полиморфное превращение графитоподобного нитрида бора в алмазоподобный сопровождается изменением частоты валентного колебания связи BN и ее длины [c.93]

Таблица 8.5. Свойства алмазоподобных нитридов

Другая модификация [BN], недавно синтезированная при температуре порядка 1800°С и очень больших (порядка 80 тыс. атм) давлениях, названа боразоном. Боразон сходен с алмазом как по структуре, так и по своей твердости. Температура плавления боразона при 80 000 атм равна 3500°С, плотность— 3,48 г/см . Начало образования этой модификации можно заметить уже при 1350° С и 62 000 атм. При 2500° С и 50 ООО атм алмазоподобная модификация переходит в графитоподобную. Около 2700° С нитрид бора плавится с затратой примерно 18 ккал (точных измерений пока произвести еще не удалось). Алмазоподобный [BN] нашел уже применения для резки, сверления и шлифовки твердых материалов. [c.350]

В твердом состоянии молекулярную решетку имеют Кг, СОг, ССЦ атомную решетку — 81, 81С, В1 ионную — КР. Карбид кремния и нитрид бора помимо трехмерной решетки (алмазоподобные модификации) могут иметь решетку, состоящую из полимерных молекул, связанных вандерваальсовскими силами (графитоподобные слоистые модификации). [c.253]

Связь между неорганической и органической химией ярко проявляется при сопоставлении р.чда соединений азота и углерода. Особенно показательно сопоставление нитрида бора BN с углеродом С и боразола BзNзH5 с бензолом СеНв. Нитрид бора образуется из простых веществ при 900 °С в виде модификации, структура которой аналогична слоистой структуре графита. При 1350 °С и 6,2-10 Па образуется алмазоподобный боразон ВК, на основе которого изготовляют режущий инструмент, не уступающий алмазному. [c.124]

Из соединений бора с элементами подгруппы УВ изучена структура нитрида бора ВМ (рис. 7). Это соединение представляет интерес потому, что оно образуется двумя элементами, располагающимися симметрично относительно IV группы элементов периодической системы. В бинарных соединениях этого типа на два атома приходится 8 валентных электронов, в результате чего появляется возможность использования всех четырех валентных орбит у каждого атома. Как правило, при это.м возникают алмазоподобные структуры с тетраэдрической конфигурацией типа сфалерита или вюрцита на основе гибридизации. В нитриде бора осуществляется другая возможная валентная схема на основе 8р- гибридизации, подобно структуре графита. [c.24]

Рис. 201, Структура алмазоподобной модификации нитрида бора

Кубический нитрид бора тетраэдрической формы, называемый боразон или эльбор , получается ири одновременном воздействии на гексагональный нитрид бора температуры (1800°С) и давления (около 7 ГПа). Боразон представляет собой бесцветные кристаллы алмазоподобной структуры (см. ниже, 2). Иногда кристаллы боразоиа бывают окрашены в цвета от желтого до черного. Боразон отличается чрезвычайной твердостью, отсутствием электрической проводимости, а также высокой термической и химической стойкостью. [c.348]

Нитриды GaN, InN, TIN принадлежат к соединениям типа А "В (А — элемент III группы, а В — элемент V группы). Эти соединения изоэлектронны простым веществам, образованным элементами IV группы (например, Si, Ge) и обладают полупроводниковыми свойствами. В большинстве полупроводниковых соединений типа, А "В атомы находятся в тетраэдрической координации друг относительно друга и кристаллизуются в решетке типа сфалерита или вюртцита. Так, GaN, InN и TIN кристаллизуются в решетке типа вюртцита, а МР, MAs, MSb, где M=Ga, In — в решетке типа сфалерита. Нитриды элементов подгруппы галлия отличаются высокой химической устойчивостью и близки по структуре к алмазу и алмазоподобному BN. Наибольшей химической устойчивостью отличается GaN. Он не взаимодействует с водой, разбавленными и концентрированными кислотами, устойчив при нагревании на воздухе до 1000° С. При комнатной температуре GaN является полупроводником, а при низких температурах обладает сверхпроводимостью. По своей химической устойчивости InN значительно уступает GaN, он легко реагирует с растворами кислот и щелочей, окисляется на воздухе выше 300° С. Теплоты образования GaNxB и InNxB при 25° С соответственно равны 26,4 и 4,2 ккал/моль. [c.177]

Соединения бора с азотом имеют две полиморфные модификации алмазо- и графитоподобную. Графитоподобная модификация нитрида бора имеет структуру графита (см. рис. 16.2), в которой атомы бора чередуются с атомами азота, как в плоскостях, образуемых шестичленными кольцами, так и в перпендикулярных слоям плоскостях. Он легко расслаивается на чешуйки, маслянистый на ощупь, но, в отличие от графита, бесцветен и неэлектропроводен. На основе данной модификации нитрида бора созданы высококачественные смазывающие материалы для движущихся частей машин и аппаратов (см. разд. 36.2.6). Другой нитрид бора — алмазоподобный (см. рис. 16.1), получается из графитоподобного при высоком давлении (7 МПа) и высокой температуре (1380 °С) в виде бесцветных, сверхтвердых и неэлектропроводных кристаллов. Технические названия данного нитрида бора — элъбор, кубонит, боразол. Это вещество немного уступает по твердости только алмазу, но значительно превосходит его по термостойкости выдерживает нагревание на воздухе до 2000 °С, в то время как алмаз сгорает уже при 800 °С. Алмазоподобный нитрид бора используется как сверхтвердый материал для обработки металлов, при буровых работах. [c.399]

С) гексагональный нитрид бора переходит а кубическую алмазоподобную модификацию, ее технические названия - эльбор, кубони , боразон. Нитрид бора - бесцветмое неэлектропроводящее кристаллическое вещество, обладающее сверхвысокой твердосп ю. По твердости оно лишь немного уступает алмазу, но значительно превосходит его по термостойкости, выдерживает нагревание на воздухе до 2000 С (алмаз сгорает при 800 С). В кубическом [c.348]

Другая модификация нитрида бора имеет кубическую алмазоподобную структуру . В ней атомы азота и бора находятся в хр -гибридном состоянии. При к. ч. 4 три связи образованы по обменному механизму, а одна — по донорно-акцепторному. Причем атом бора является акцептором, а атом азота — донором. Алмазоподобная форма нитрида бора называется боразоном или эльбором. В условиях высокой температуры и давления эльбор можно получить из белого графита, подоб1 о тому как алмаз получается из черного графита. Другой способ получения боразоиа — азотирование фосфида бора [c.144]

Бориды, карбиды, нитриды и другие соединения этой группы оказываются ковалентными, если образующие их элементы близки по размеру атомов и величине электроотрицательности. К таким ковалентным соединениям относятся нитриды бора и бериллия — ВМ и ВедЫз, карбид кремния 51 С и др. Все они отличаются большой твердостью. Нитрид бора имеет структуру графита, но при высоких температурах и давлении превращается в алмазоподобную модификацию, кристаллы которой царапают алмаз. [c.63]

Рис. Б2, Структуры модификаций нитрида бора а — гекс., графитоподобный а-ВЫ (2= 2) 6 — куб., фaJ epит-типa алмазоподобный p-BN (2= 4) в — гекс., вюрцит-типа y-BN (1= 2). Светлые и темные шары — попеременно атомы

Венторф [468] превратил аналог графита — гексагональный нитрид бора BN (так называемый белый графит ) — в дотоле неизвестную кубическую (алмазоподобную) модификацию. Полученные при давлении пе ниже 62 000 атм[ 1 температуре не ниже 1350° кристаллики кубической формы с решеткой типа цинковой обманки ( боразоп ) оказались по своей твердости примерно равными алмазу, по к тому же обладающимп большей термической устойчивостью. [c.251]

Наиболее устойчивыми структурными формами нитрида алюминия являются алмазоподобные структуры типа вюртцита (в, а-AIN) и сфалерита (с, P-A1N). Вюртцитная структура (простр. группа Сбтс [1—3]) является равновесной и характеризуется гексагональной упаковкой из атомов азота, половина тетраэдрических пустот которой занята атомами алюминия, рис. 1.1. Параметры e-AlN (по данным разных авторов) составляют (а с, A) — 3,180 5,166 [4], 3,11 4,98 [5, 6], 3,111 4,978 [7]. Ряд способов синтеза e-AlN описан в [2, 8]. [c.6]

Здесь же мы обратимся к еще одному быстро развивающемуся направлеш1ю квантовохимического моделирования Ш-нитридов, целью которого является описание особенностей их электронной структуры и свойств в зависимости от размерности системы. Так, если рассмотренные алмазоподобные структуры относятся к ЗО-кристаллам, то известные графитоподобные нитриды (ВМ) можно трактовать как квазипланарные 20) системы. Продолжая ряд нитридов различной размерности, оказывается возможным выделить одномерные (1 ) — нанотубулены (НТ)) и нульмерные (ОО — изолированные молекулярные кластеры) формы. Отметим, что наибольшее число исследований [c.18]

В последние годы ш1тенсивное развитие получили квантовохимические исследования взаимных превращений различных форм нитрида бора. Серия расчетов изотермических зависимостей объема от наружного гидростатического давления для алмазоподобных модификаций ВМ обсуждается в [72]. Целью явились неэмпирические оценки равновесных структурных и других свойств (оптических, механических и т. п.) конкретных модификаций нитрида [c.20]

В последние годы значительно расширены структурные исследования алмазоподобных модификаций нитрида бора [2], а также высокотемпературного окисления гексанитрида бора [3], дефектов упаковки в графитоподобном нитриде бора [4], что дополняет и расширяет данные о соединениях бора с азотом. [c.262]

Известны нитриды A1N, GaN и InN. Непосредственно с азотом реагирует только алюминий. GaN образуется при взаимодействии Ga или Ga.jOg при 600—1000° с NHg, а InN — при пиролитическом разложении (NH4)3lnFg. Все они имеют структуру вюртиита (рис. 24.1). Это довольно прочные и устойчивые соединения, как и следовало ожидать вследствие близости по структуре к алмазу и алмазоподобному BN. [c.289]

Нитрид алюминия относится к алмазоподобным соединениям типа А В . К этому же классу соединений относится и нитрид бора, который в свете вышеприведенного рассмотрения, можно считать аналогом углерода, тогда как нитрид алюминия можно отождествить с кремнием. И действительно, нитрид бора имеет две модификации — гексагональный нитрид бора со структурой типа графита и боразон со структурой цинковой обманки (электронные конфигурации валентных з р - и хр -электронов соответственно). Нитрид алюминия имеет одну модификацию типа вюртцита с координационным числом 4 и возможной электронной хр -конфигура-цией, которая возникает в результате перехода одного электрона азота к алюминию, что приводит к значительной поляризации связи [1]. Гетеродесмический характер этого соединения обусловливает высокую жесткость решетки, что определяет высокие значения модуля нормальной упругости, характеристической температуры и фононной составляющей теплопроводности, а также малое значение коэффициента термического расширения. [c.170]

В 1957 г. Уэнторф [41, 42] сообщил, что ему удалось получить кубическую (алмазоподобную) форму нитрида бора BN из обычен 83 [c.83]

Соединение BjO является изоэлектронным аналогом углерода здесь изоэлектронными веществами названы такие соединения, которые обладают одним и тем же количеством электронов, приходящимся на один атом. Так, например, нитрид бора BN — симметричный изоэлектронный аналог углерода — бор и азот расположены в периодической системе элементов симметрично относительно углерода среднее число валентных электронов, приходящееся на один атом, равно четырем, как и у углерода. Легко видеть, что изоэлектронными аналогами углерода являются также окись бериллия ВеО и фтористый литий. Однако из этих изоэлек-тронных соединений ближе всего к углероду по своим свойствам нитрид бора для него известна не только гексагональная (графитоподобная), но и алмазоподобная форма ( боразон ). Что же касается фтористого лития, то он имеет весьма мало общего с углеродом. [c.97]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология