Карбид элементарная ячейка

Рис. 88. Элементарная ячейка решетки карбида бария. a=6,22A с=7.06 A d=l,4A.

Физическая природа ковалентной связи в твердых телах та же, что и в молекулах. Сила притяжения возникает в результате концентрации электронного облака вдоль прямых, соединяющих соседние ядра. Типичными примерами кристаллов с почти чистой ковалентной связью являются кристаллы алмаза, кремния, германия, карбида кремния (Si ). Все они имеют структуру алмаза , показанную на рис. 2 ее следует сравнить со структурой молекулы метана (рис. 17). В решетке типа алмаза ребра элементарной ячейки не совпадают с направлением валентных связей. [c.46]

Элементарная ячейка структуры гексагонального карбида кремния (а) и схема послойного расположения ионов углерода в ней чередование плоских сеток (0001) (6) [c.174]

Точные измерения размеров элементарных ячеек кристаллических решеток. Размеры элементарных ячеек кристаллов зависят от химического состава, температуры и давления. Наиболее существенны зависимость от химического состава в случае образования твердых растворов, изоморфного замещения или дефектных структур, а также зависимость от температуры, выражаемая коэф-4>ициентами термического расширения. Разработаны рентгеновские методы измерения периодов кристаллических решеток с точностью до 0,01%, находящие применение при определении границ растворимости и используемые, вместе с рентгеновским фазовым анализом, при установлении диаграмм состояния. На рис. 8 приведе-лы рентгенограммы различных технических образцов карбида бора, важного и интересного абразивного материала. Сдвиг линии указывает на существенное изменение размеров элементарной ячейки карбида бора и устанавливает факт растворимости компонентов в карбиде бора. На рис. 9 показаны рентгенограммы алюминия, снятые при температурах +20° и —140°. Сдвиг линий указывает на изменение размеров элементарной ячейки алюминия вследствие термического сжатия. По сдвигу линий можно рентгенографически определить истинные линейные коэффициенты термического расширения кристаллов. Этот метод находит широкое применение и, в случае анизотропии, позволяет измерять коэффициенты расширения по различным осям кристалла. [c.16]

ХХ-2 приведены параметры элементарной ячейки карбида кремния для различных политипов. [c.264]

Параметры элементарной ячейки политипных форм карбида кремния [5, 6] [c.264]

С период оказался равным 2,88 А, т. е. таким же, как это получалось и при исследовании мартенсита отпуска в углеродистых сталях. Важно отметить, что объем элементарной ячейки не зависит от содержания С в стали (в исходном мартенсите). Это говорит о том, что содержание С в ii-мартенсите также не меняется, а изменения тетрагональности, очевидно, связаны с упругой деформацией, обусловленной когерентностью решеток мартенсита и карбида. [c.422]

Однако это условие не может считаться достаточным для объяснения накопленных фактов. Например, металлы с sp-валентными электронами (РЬ, Sn и др.) не дают таких структур, какие характерны для переходных металлов. Затем, несмотря на то, что радиус, например, Та в объемно-центрированной кубической решетке достаточно велик по сравнению с радиусом атома С, чтобы последний мог войти в пустоты решетки тантала, углерод почти не растворяется в объемно-центрированной решетке тантала. Очевидно, устойчивость подобных веществ определяется более сложно, а не просто отношением радиусов атомов. Среди карбидов, нитридов, гидридов есть не только твердые растворы, но и химические соединения переменного состава. Например, по результатам работ Б. Ф. Ормонта и сотрудников тот же углерод с танталом образует различные химические соединения переменного состава. Одно из таких соединений имеет область гомогенности при составе, изменяющемся от ТаСо за до ТаС о,во- Решетка этой Р-фазы отлична от индивидуальных решеток углерода и тантала и представляет собой гексагональную решетку, состоящую из атомов Та, октаэдрические пустоты которой статистически заняты атомами С. Другая, так называемая -f-фаза, представляет собой химическое соединение изменяющегося состава в пределах области гомогенности от Ta o jg до ТаС. Кристаллическая решетка в этом случае состоит из атомов Та с элементарной ячейкой гранецентрированного куба, в октаэдрических пустотах которой находятся атомы С. Когда эти пустоты заполняются полностью атомами С, то решетка превращается в решетку типа Na l (ТаС). Такую же решетку имеет монокарбид титана Ti . В ней может изменяться состав в пределах области гомогенности до Ti g в-Твердость, температура плавления, термодинамические свойства, плотность, периоды решетки и другие свойства этих важнейших жаростойких материалов зависят от состава фаз и изменяются с изменением числа атомов С в решетке. [c.144]

Между сверхпроводящими свойствами карбидов и нитридов и электронными параметрами, молекулярным весом и объемом элементарной ячейки установлен ряд эмпирических корреляций [6, 10, 23, 53—55]. Использование их должно в принципе помочь систематизировать имеющуюся информацию о Тс карбидов и нитридов и предсказать, если это возможно, составы новых фаз с высокими Тс. Ряд фаз, таких, как МоС и ШС со структурой типа- В1, были [c.231]

Рис. 8. Рентгенограммы различных технических образцов карбида бора сдвиг линий указывает на изменение размеров элементарной ячейки вследствие растворимости компонентов 13 карбиде бора.

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]

Внедрение кислорода в решетку близкого к стехиометрии карбида титана, циркония и гафния сопровождается уменьшением периода его элементарной ячейки (на 0,001—0,004 А), выделением свободного углерода и образованием промежуточного твердого pa - [c.145]

В настоящее время вопрос о растворимости карбида титана в карбиде вольфрама окончательно не решен. По данным [2], в результате внедрения небольших количеств Ti в решетку W , размеры последней уменьшаются для а от 2,898 до 2,857 A и для с — от 2,827 до 2,818 А, т. 6. отношение ia составляет не 0,972, а 0,986. В этой же работе [2] указывается, что растворимость Ti в W при высоких температурах менее 10 вес.%, причем объем элементарной ячейки W (твердого раствора) несколько увеличивается при растворении до 5 вес.% Ti , после чего заметно уменьшается. Растворимость Ti в W составляет менее 2% [401]. [c.128]

Очевидно, что можно укладывать шары, чередуя порядок упаковки то по гексагональному, то по кубическому закону. При этом возникают гексагональные элементарные ячейки с различным количеством слоёв — вплоть до нескольких десятков, как, например, в структурах карбида кремния Si . Более того, в таких случаях мы считаем вполне возможным и беспорядочное чередование слоёв по обоим законам. [c.135]

Р II с. 88. Элементарная ячейка решетки карбида бария, а = 6,22 A с = 7,06 Л d = 1,4 А. [c.455]

Рассмотренные соображения о влиянии экранирования на распределение вакансий в решетке карбидов были затем использованы [55] для установления возможности упорядочения атомов углерода в препаратах МеСодб- При этом выяснилось, что в случае сильного экранирования при (1—х) = 0,75 1 = 2 = 0,50. Иными словами, здесь Пуу — О, что предполагает упорядочение, ведущее к тетрагональному искажению элементарной ячейки (рис. 137,6). Так дело обстоит, например, в УСо,75. [c.285]

Существует ряд интерстициальных твердых растворов, в которых атомы неметалла, растворенного в металле, занимают все свободные места в металлической структуре. В этом случае мольное отношение компонентов выражается целыми числами, как и в химических соединениях . Например, в структуре Ti атомы Ti образуют кубическую ячейку типа F (плотнейшая упаковка), атомы С находятся на серединах ребер и в центре элементарной ячейки (октаэдрические пустоты). Карбид титана, как и нитрид титана, кристаллизуется в структурном типе Na l. Иногда пустоты в структуре металла занимают два атома (например, ЬаСг — рис. 9.55, ТЬСг, ZrH2 и др.). [c.256]

Элементарная ячейка гексагонального карбида кредшия представлена на рис. 171,а. Это вытянутая продолговатая призма с сечением в виде ромба вершины заняты атомами 1, 2, 3, 4, 25, 26, 27 и 28. Тупой угол ромба — 120°, так что ромбическую призму можно считать составленной из двух тригональных призм с основаниями в виде равносторонних треугольников. [c.173]

Шестислойная упаковка у карбида кремния наиболее распространена. Кроме нее у этого вещества встречаются политипные модификации, которые представляют собой укладки из таких же слоев, но с другим порядком их чередования, так что параметры ячейки а и Ь остаются теми же, а параметр с принимает значение пс, где п — период идентичности чередования слоев в структуре. Известны политипы, у которых п = =4, 6, 15, 21, 33, 51 и далее до и = 192, 270, 400, 594 и даже 1200, т. е. с самыми разнообразными чередованиями слоев и с гигантскими элементарными ячейками вплоть до с = 1500 А У политипа 594 Л. [c.175]

Система Hf — В — С исследована методом рентгеновского анализа [89]. Сплавы готовили прессованием шихты, состоящей из гидрида гафния, бора и сажи, с последующим спеканием в вакууме или атмосфере аргона при 1750° С, гoмoгeнизaщ eй при 1500° С или переплавкой в дуговой печи. Установлено, что в этой системе образуются монокарбид гафния, моно- и диборид гафния и твердые растворы на основе а-гафния. Диборид гафния практически не содержит карбида гафния или углерода, параметры его элементарной ячейки не изменяются. При высоких температурах в равновесии са-гафнием находятся HfBg и Hf , моноборид гафния не образуется. Тройных соединений в этой системе не обнаружено. [c.356]

Карбид бора — тоже полимер. Правильнее его формулу писать не В4С, а (В 2Сз) . Элементарная ячейка таких рристаллов — ромбоэдрическая, ее Каркас образуют 12 прочных, компактных (и ковалентно связанных) атомов бора. Внутри этого каркаса располагается линейная группа из трех связанных между собой атомов углерода. Ковалентные связи возникают также между хозяевами и гостями . В результате получается настолько прочная конструкция, что ее очень трудно разрушить любыми воз действиями. Поэтом г карбид бора и тверд, и прочен, и химически неуязвим, и термически стоек. [c.80]

На рис, 10. 14а показана диаграмма состояния системы уран —углерод, В данном случае интерес представляет область с содержанием углерода менее 0,1 вес. %, так как при большем содержании углерода (порядка 0,2 вес. %) уран становится труднообрабатываемым. Поэтому единственный карбид, с которым встречается производственник, это соединение иС, имеющее гранецентрированную кубическую структуру типа ЫаС1 с элементарной ячейкой, содержащей четыре атома урана. Параметр решетки элементарной ячейки а 4,961 А рентгенографическая плотность карбида равна 13,63 температура плавления обычно принимается равной 2350° С, но недавно было установлено, что она равна 2590 50° С 117]. [c.321]

Другая, более простая, гаизкотемпературная модификация (а-ромбоэдрический бор) была открыта Мак-Карти с сотрудниками [35, 36]. Эта структура имеет по одной икосаэдриче-ской группе В]2 в элементарной ячейке и близка к структуре карбида бора [37]. Периоды решетки а-ромбоэдрического бора уточнены Деккером и Каспером [38] и составляют [c.8]

Известны четыре кристаллические модификации карбида кальция [12]. Модификация (фаза) I соответствует гранецентрированной тетрагональной решетке [13] с параметрами элементарной ячейки а = 5,48 и с = 6,37 А, плотностью 2,23 г/сж и стабильна в интервале температур 24—447° С. Модификация II характеризуется меньшей степенью симметрии и стабильна при температурах ниже 25° С, имеет плотность 2,17 г/см и содержит восемь молекул a j. в элементарной кристаллической ячейке. Эта модификация относится к три-клинной системе сингонии с параметрами ячейки а = 8,42, Ь = 11,84, = 3,94 A, а = 93,4°, = 92,5° и 7 = 89,9°. Шесть карбидных ионов окружают каждый ион кальция, образуя неправильный октаэдр, при этом каждый ион Са соприкасается с семью атомами углерода. Модификация III представляет собой метастабильную форму, в которой элементарная ячейка содержит восемь молекул СаСз и является моноклинной с параметрами ячейки а = 8,36 0,02, = 4,20 0,01, С = 11,25 + 0,03 А, = 96,3 0,5° плотность 2,17 г/см . Модификация IV представляет собой грапецентрированную кубическую решетку, которая содержит в элементарной ячейке четыре молекулы СаС [13]. Эта модификация стабильна при температурах выше 450 2°С. Величина а несколько зависит от предшествующей модификации [14] если модификация IV получена из модификации I, то а= 5,889 А из модификации II — о = 5,894 А и иа модификации III — а = 5,896 А. Ориентация карбидных ионов является [c.181]

При реакции с воздухом большинство щелочных металлов (К, Rb, s и Na при высокой температуре, когда МагОг поглощает дополнительный кислород) образует перекиси состава МО2. Они содержат дискретные ионы О (молекула О2 с тремя, а не с двумя разрыхляющими электронами см. стр. 53), расположенные в несколько модифицированной структуре Na l. Эта решетка (называемая структурой карбида кальция) удлинена в одном направлении и, таким образом, приспособлена к двухатомным ионам 0 , которые все выстроены в этом направлении. При непосредственном взаимодействии элементов только Li образует нормальную окись другие щелочные металлы дают окиси М2О лишь с трудом, например при восстановлении нитратов избытком металла. Окиси имеют структуру антифлюорита, элементарной ячейкой которой является гранецен-трированный куб из ионов О с двумя ионами М" " на каждой из четырех объемных диагоналей куба (см. рис. 47). Каждый ион удален от ближайшей вершины на одну четверть объемной диагонали, так что он окружен тетраэдрически четырьмя атомами кислорода в ближайших вершине и центре грани. Каждый ион О окружен кубически восемью ионами М+. S2O имеет другую структуру, состоя- [c.184]

В некоторых исследованиях высказывалось предположение о существовании двух соединений бора с углеродом, которым приписывались формулы В4С и ВцС. Однако Г. С. Жданов и Н. Г. Севастьянов [160] методом рентгеногрлфического анализа установили существование только одного карбида бора, отвечающего формуле В4С, который имеет ромбоэдрическую структуру с 12 атомами бора и 3 атомами углерода в элементарной ячейке. И. Л. Загянскому, Г. В. Самсонову и Н. В. Поповой удалось получить крупные монокристаллы карбида бора состава В4С, и провести соответствующие кристаллографические и рентгенографические измерения на чистом препарате карбида [161]. [c.206]

Следовательно, обеднение хромом при образовании карбидов хрома прилегающего матричного металла доказано экспериментально. Уровень же обеднения в прикарбидной зоне определяется рядом факторов концентрацией атомов в сегрегациях, величиной реактивной диффузии, стоком дефектов решетки к межфазной границе, восходящей диффузией, степенью искажения решетки матрицы вокруг карбидных частиц и т. д. В непосредственной близости к частице расположена область повышенной концентрации компонентов, участвующих в образовании фазы, по крайней мере одного из них, созданной и автокаталически растущей в результате восходящей диффузии. Как показывают эксперименты, вокруг карбидной частицы, имеющей разнообъемные с матрицей элементарные кристаллические ячейки, возникает сложная сетка геометрических искажений и линейных нарушений решетки, с высоким адсорбционным насыщением (это естественно, так как объем элементарной ячейки решетки карбида, например, Nb , на 20% больше соответствующей ячейки аустенита [89]). Возникновение искаженной решетки в зоне карбидных частиц вызвано также и различием в термических 118 [c.118]

Кристаллическая структура монокарбида урана. Мо но карбид имеет гранецентрированную кубическую решетку, а=4,951 0,001А. [15] или 4,955 А [16]. Экспериментально установленные константы решетки приведены в табл. 64. Элементарная ячейка содержит четыре молекулы, плотность монокарбида, рассчитанная на основании рентгенографических данных, равна [c.179]

Кристаллическая структура [15]. Дикарбид иСа был впервые [31] описан как плотное тонкокристаллическое металлоподобное вещество плотностью 11,28 г/см . Изучение кристаллической структуры дикарбида показало, что он имеет гранецентрированную тетрагональную решетку [32, 33]. Структура подобна структуре дикарбида лантана, с дв мя молекулами в элементарной ячейке. Константы решетки 01=3,517 0,001А и 3=5,987 0,001 А. Растворение углерода в дикарбиде, повидимому, уменьшает константы до а, =3,505 А и 3=5,951 А. Указывается [33], что это снижение свидетельствует о том, что дикарбид не является твердым раствором внедрения углерода в уране. Дикарбид в соответствии с этим предположением построен из небольших положительных ионов урана и больших отрицательных ионов С,, причем уран находится в свободных узлах анионной решетки, в сплавах же с составом иС>2 часть ионов урана отсутствует. Как будет показано ниже, в гл. 11 (при разборе аналогичной интерпретации уменьшения констант решетки при переходе от иОг.о к иОз.з), указанное толкование требует заметного снижения плотности с ростом содержания углерода. Повидимому, такого рода уменьшения (при росте содержания кислорода) в случае окислов не обнаружено систематических измерений плотности карбидов не проводилось. Рассчитанная из рентгенографических данных плотность равна 11,68 г/см . Экспериментально измеренная плотность равна всего 9,97 г/см 2% [22, 23]. [c.182]

Чтобы оценить влияние только атомов кислорода на величину элементарной ячейки б-фазы, нужно сравнить а для образцов с разным содержанием кислорода (у), но постоянным количеством углерода (х = onst). Из рис. 3 следует, что с увеличением содержания кислорода период кристаллической решетки уменьшается, причем тем сильное, чем ближе карбид титана к стехиометрии (при х-> 1). Этим можно объяснить большой разброс литературных данных относительно величины элементарной ячейки Ti i.o ]. Дифференцируя прямые рис. 3, получаем ха- [c.245]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология