Нитрид бора кристаллическая структура

Существенные изменения претерпевает вещество при высоких внешних давлениях. Так, при давлениях порядка 10 —10 Па уменьшаются расстояния между атомами в кристаллической решетке, разрушаются химические связи. При этом создаются условия для возникновения новых связей, соответствующих более плотной кристаллической структуре вещества. Широко известными примерами подобного рода полиморфных превращений при сверхвысоком давлении является переход графита в алмаз, нитрида бора в боразон, кварца в новую модификацию (стишовит) с плотностью, на 60% большей, чем у природного кварца, и др. В настоящее время возможность таких полиморфных превращений начинает широко использоваться в технике для получения синтетических твердых и сверхтвердых веществ. [c.124]

Рис. 24.9. Кристаллическая структура нитрида бора BN.

Для регулирования структуры и улучшения функциональных свойств Б смазки вводят добавки — наполнители и присадки. Наполнители — твердые высокодисперсные вещества, практически не растворимые в дисперсионной среде и всегда образующие в смазках самостоятельную фазу с частицами размером, значительно превосходящим размеры мыльных волокон. Наиболее распространены слоистые наполнители кристаллической структуры, обеспечивающие высокую смазочную способность (графит, дисульфид молибдена, нитрид бора, слюда и др.). Присадки в отличие от наполнителей почти всегда растворимы в дисперсионной среде и оказывают существенное влияние на структуру и реологические свойства смазок, что осложняет их применение по сравнению с маслами. Для улучшения свойств смазок применяют в основном те же присадки, что и при производстве нефтяных масел основными являются антиокислительные, противозадирные и противоизносные, ингибиторы коррозии. [c.356]

Сочетая одновременное действие высокого давления и высокой температуры, оказалось возможным впервые искусственно получить некоторые минералы, встречающиеся в природе, а также получить новые кристаллические формы многих соединений, неизвестные в природных соединениях. Так, были получены три новые кристаллические формы ЗЮа. Нитрид бора ВК, получаемый при обычных давлениях в форме, близкой по строению графиту, в условиях высокого давления и высокой температуры (около 1500° С и 65 000 атм) образуется в форме, сходной с алмазом по кристаллической структуре и сравнимой с ним по твердости (ее называют иногда боразоном). В настоящее время при высоком давлении и высокой температуре осуществляется искусственное получение алмазов. [c.241]

Такие тетраэдры могут образоваться не только из одинаковых атомов. Так, у нитрида бора ВМ одна из модификаций (боразон) имеет структуру типа алмаза, но в узлах кристаллической решетки чередуются атомы бора и азота. Тетраэдрическое окружение атомов бора и азота подразумевает образование одной из четырех связей по донорно-акцепторному механизму атом бора предоставляет свободную орбиталь, атом азота — неподеленную пару электронов. [c.131]

НИТРИД БОРА, BN — соединение бора с азотом. Существует в трех модификациях гексагональной а-ВН, кубической P-BN и гексагональной плотноупакованной уВН. При обычных условиях образуется гексагональный И. б.— порошок белого цвета. Кристаллическая структура его подобна структуре графита. Иногда эту модификацию наз. б е -лой сажей, белым графитом. Периоды решетки гекса- [c.79]

Карбид кремния (81С) и нитрид бора (ВЫ) — примеры других твердых тел со структурой алмаза. Формульная единица ВЫ изоэлектронна с формульной единицей СС. Оксид кремния (IV) ЗЮ2, кремнезем, также образует трехмерные структуры. Связи 5 —О создают тетраэдрическое окружение каждого каждый атом кислорода связан с двумя атомами кремния (рис. 6.14). Такая структура встречается в кварце и других кристаллических формах кремнезема. Кварц остается твердым вплоть до 1700 °С. [c.138]

Кристаллические структуры соединений переходных металлов с азотом и углеродом можно просто описать как плотнейшие (или близкие к ним) упаковки металлических атомов, в междоузлия которых внедрены небольшие атомы неметаллов. В большинстве структур отсутствуют заметные локализованные взаимодействия углерод—углерод или азот—азот, характерные для органических соединений. Следует отметить, что в структурах боридов существуют четко выраженные локализованные связи между атомами бора в виде цепочек, слоев или трехмерных каркасов, что обусловливает определенную геометрию структуры [1]. Важными характеристиками карбидов и нитридов являются взаимодействие металл-неметалл и геометрия междоузлия. Атомы углерода и азота обычно располагаются в октаэдрических междоузлиях или в центре тригональных призм. На рис. 7 представлены типы междоузлий в ГЦК-, ОЦК-, гпу- или простой гексагональной структурах. Внедренный атом и ближайшие атомы металла образуют структурную единицу (координационный полиэдр). Если вся структура соединения построена нз таких единиц, ее можно рассматривать или как структуру металла с занятыми междоузлиями, или как структуру, построенную главным образом из координационных полиэдров. [c.35]

Первоначально в смазки вводили наполнители и прежде всего для повышения их смазочной способности. Наибольшее распространение получили слоистые наполнители кристаллической структуры. К таким наполнителям относятся — графит, дисульфид молибдена, слюда, тальк, вермикулит, нитрид бора, некоторые сульфиды и иодиды металлов, а также высокодисперсные порошки металлов и их оксиды. В последующем для улучшения других свойств смазок в них стали вводить присадки. Основными присадками являются антиокислительные, противоизносные и ингибиторы коррозии. Эффективно использование в смазках композиций присадок и наполнителей, совместное применение которых способствует решению трех задач [c.297]

Совместное рассмотрение характеристик карбидов и нитридов оправдано подобием их структур и свойств. Среди всех соединений, образуемых атомами переходных металлов и легких элементов (Н, 13, С, N и О), только карбиды и нитриды имеют близкие по типам кристаллические структуры, фазовые соотношения, типы связи, электрические и магнитные свойства. Такая близость между карбидами и нитридами переходных металлов легко объясняется подобием их электронной структуры, размеров и электроотрицательностей атомов углерода и азота. Этого не наблюдается в случае боридов переходных металлов, для которых характерны атомные связи бор—бор, на что указывает сближенное расположение атомов бора в их кристаллической структуре. [c.10]

Р и с. 129. Кристаллическая структура графита. Нитрид бора, ВН, имеет такую же структуру (заштрихованные кружки обозначают атомы бора). [c.500]

С азотом соединяется при 900°С, образуя нитрид бора ВЫ — белый, похожий на тальк порошок с кристаллической структурой типа графита. Эта структура переходит в алмазную под действием сверхвысокого давления (60—85 тыс. атм) и температуры 1500—1880° С. Это видоизменение нитрида бора названо боразоном (BN) . Боразон выдерживает нагревание до 2000° С, алмаз же сгорает при 900° С. По твердости боразон не уступает алмазу. [c.196]

В отличие от графита у нитрида бора очень высокое электрическое сопротивление, которое возрастает с увеличением чистоты [817]. Это мягкое вещество (твердость 1—2) оно хорошо раскалывается по плоскостям, параллельным плоскостям кристаллических решеток [346]. Хотя нитрид бора иногда добавляется в смеси, его смазывающие свойства, по-видимому, уступают свойствам графита [775]. Значение теплоемкости, соответствующее закону Дюлонга и Пти, не достигается даже при 900° С [649]. Попытки выяснить тип связи в нитриде бора предпринимались многими исследователями [123, 131, 780, 781]. Ввиду слоистой структуры нитрида бора интересно отметить, что он так же, как и графит, образует слоистые соединения [199, 200]. Добавки, которые удавалось ввести до настоящего времени,-представляют собой молекулярные образования молекулы, внедряющиеся между сетками нитрида бора, отличаются от молекул, внедряющихся в графит (гл. V). [c.86]

Нитриды относятся к наиболее стабильным химическим соединениям. Большинство из них по кристаллической структуре отличается от обычных твердых смазочных материалов. Это не относится, однако, к нитриду бора, одна из модификаций которого имеет гексагональную пластинчатую структуру. В случае применения при высоких температурах нитрид бора следует тщательно очищать от борной кислоты. В противном случае он действует как абразивный материал. [c.143]

Вследствие сходства кристаллической структуры и некоторых физических свойств нитрида бора и графита первый называется белым графитом . При высоком давлении нитрид бора переходит в кристаллическую модификацию, называемую боразоном [1]. [c.218]

Энергия кристаллической структуры графита и нитрида бора [c.512]

Кристаллическая структура гексагонального нитрида бора отличается от структуры графита тем, что графитоподобные слои расположены точно друг под другом. [c.87]

Алмазоподобный нитрид бора, названный получившими его американскими учеными [128] боразоном, представляет собой почти такое же твердое вещество, как алмаз. Кристаллы бора-зона окрашены в цвета от желтого до черного или бесцветны. Кристаллическая структура боразона принадлежит к типу сфалерита (цинковой обманки). [c.88]

Кристаллическая структура нитрида бора аналогична графиту, но имеются и существенные различия. Так же как у графита, кри- [c.349]

Нитрид бора (ВЫ) образуется из элементов лишь выше 1200 °С, но может быть получен и накаливанием В2О3 в атмосфере аммиака. Обычная его форма по кристаллической структуре сходна с графитом и представляет собой неплавкий белый порошок, весьма устойчивый по отношению к различным химическим воздействиям. [c.349]

Кристаллическая структура нитрида бора BN подобна слоистой труктуре графита (рис. 1,1). В ней имеются плоские слои гексагональных колец. В каждом кольце три вершины (через одну) заняты атомами одного элемента, а остальные три вершины — атомами другого элемента. В отличие от структуры графита у нитрида бора кольца разных слоев расположены точно друг под другом. При этом вдоль оси третьего порядка, перпендикулярной базисной грани, атомы бора и азота чередуются. Параметры решетки нитрида бора а и с равны соответственно 2,50 и 6,66 А. Соседние атомы в одной плоскости находятся на расстоянии 1,45 A, а в соседних плоскостях на расстоянии 3,33 A- Ван-дер-ваальсовы размеры атомов бора и азота близки между собой.Нитрид бора не обладает такой высокой электропроводностью, как графит, поэтому весьма важно сравнение энергии адсорбцйи разных молекул на этих двух адсорбентах. [c.55]

Различия в поверхностной энергии наполнителей также влияют на морфологию, как было показано на примере фенолоформальде-гидных смол [97]. Применение кристаллических наполнителей (алмаз, нитрид бора и др.) позволило выявить"различия в структуре слоев полимера на гранях кристаллов, обладающих различной поверхностной энергией. Различие адсорбционных потенциалов граней кристаллов приводит к тому, что глобулярная структура, характерная для исходного полимера, может переходить в фибриллярную, диаметр фибрилл которой составляет от 50 до 600 А, с поперечным разделением агрегатов. Структура смолы, наполненной частицами алмаза, характеризуется большей равномерностью размеров глобул (50—100 А) по сравнению со смолой, наполненной графитом, в которой размеры глобул колеблются от 50 до 300 А. Таким образом, структура, формирующаяся в присутствии частиц с высокой поверхностной энергией, более однородна. В работе [101] установлена также корреляция между морфологией наполненного полимера и его механическими свойствами. Менее раз-, витый структурный рельеф (небольшие размеры надмолекулярных образований, размывание границ между крупными агрегатами, а также между наполнителем и связующим) обусловливает более высокие показатели механических свойств, а эти эффекты, в свою очередь, зависят от поверхностной энергии наполнителя. [c.51]

В области сверхвысоких давлений (см. Высоким давлением обработка материалов) получены кристаллические модификации углерода (кубический алмаз, гексагональный лонсдэлеит), двуокиси кремния (моноклинный коусит и тетрагональный стишовит), нитрида бора (кубический боразон со структурой сфалерита и гексагональная модификация со структурой вюр-цита). При высоких давлениях увеличивается вклад металлической связи,что установлено для алмаза, кремния и германия. Кремний при давлении 123 ООО ат и германий при давлении 200 ООО ат приобретают структуру белого олова и св-ва металлов. Большое влияние на П. в м. и на кинетику фазовых превращений оказывают примеси, проникающее излучение (нейтроны, гамма - лучи), [c.219]

В качестве интересного примера можно привести боразон [705]. Обычный нитрид бора мягче алмаза и имеет гексагональную структуру. Если его подвергнуть давлению 70 ООО кГ1см , то его гексагональная кристаллическая структура изменяется, превращаясь в кубическую. Полученный таким образом боразон тверже алмаза и царапает последний. Он выдерживает температуру до 1800°, а алмаз сгорает при 870°. [c.116]

Графитоподобные Ы-слои в фазах 617 и 6 интересны еще и потому, что они указывают на связь между нитридами и боридами. Слои атомов азота в фазах 6н и 6н совершенно аналогичны слоям, образуемым атомами бора в фазах АШг, V2B5 и е-МогВз. Это очень важно, поскольку многие исследователи высказывали предположение, что по своим кристаллическим структурам и другим свойствам бориды отличаются от карбидов и нитридов. [c.57]

Сульфид бора (ВгЗз) образуется в виде бесцветной стекловидной массы при накаливании бора в парах серы. Водой он полностью разлагается на борную кислоту и НгЗ. С азотом бор соединяется только выше 209 °С. Нитрид бора (ВК) представляет собой белый порошок, плавяшийся лишь около 3000 °С (под давлением). По кристаллической структуре ВЫ сходен с графитом. [c.328]

Кристаллическая структура [122, 398] нитрида бора отличается от структуры графита abab тем, что кольца чередующихся атомов бора и азота расположены точно друг над другом [780, 781], причем в соседних слоях над атомом бора находится атом азота. Каждый атом азота расположен, таким образом, между двумя атомами бора, и наоборот. [c.86]

Нитрид бора. Нитрид бора был открыт Бэлмейном в 1942 г. Из-за сходства строения его кристаллической решетки с гра-( )итом нитрид бора иногда называют белым графитом . Шестигранные кристаллические плоскости нитрида бора находятся друг от друга на расстоянии 3,34 A. Соответствующие расстояния между атомами углерода в графите равны 3,35 A. Основное различие заключается в неодинаковой электронной структуре. Между основными кристаллографическими плоскостями нитрида бора нет свободных электронов. Вследствие этого он не проводит электрический ток. По внешнему виду нитрид бора пред- [c.142]

Существенные различия между графитом и нитридом бора можно объяснить их различной электронной структурой. Между основными кристаллографическими плоскостями решетки графита имеется очень активное электронное облако. В вакууме наличие свободных электронов повышает прочность связи между плоскостями в присутствии же некоторых газов, молекулы которых взаимодействуют с я-электронами, связь между смежными плоскостями в кристаллах графита ослабевает. В нитриде бора свободных электронов нет, поэтому реакция между бором и кислородом возможна только при высоких температурах. В нитриде бора все электроны, за исключением -электронной пары азота, расходуются на усиление связей между кристаллическими плоскостями. Остаточные электронные пары усиливают связь между ними. Однако согласна Роуэ [3], азот может образовывать органические комплексы, которые разрывают связи между указанными парами электронов. При этом между плоскостями будут действовать лишь слабые силы связи Ван-дер-Ваальса. [c.143]

Следует отметить, что нитрид бора и графит во многом являются аналогами. Сходство многих свойств привело к тому, что нитрид бора получил название белая сажа или белый графит . Это сходство в значительной степени усиливается в связи с тем, что графит и нитрид бора имеют кубические модификации. Периоды кристаллической решетки гексагонального нитрида бора составляют с = 6,662, а = 1,451 А, а для графита соответственно 6, 71 и1,415 А. Для обоих кристаллических состояний характерно образование твердых растворов слоистого типа [2]. При этом растворенные молекулы размещаются между слоями гексагонов и в свою очередь могут образовывать двумерную сетку, не требуя наличия сильных ионных или ковалентных связей с гексагонами графита или нитрида бора. Это позволяет предположить возможность наличия твердого раствора слоистого типа между нитридом бора и графитом. Чередующиеся в хаотическом порядке различного размера сетки графита и нитрида бора образуют трубостратную структуру, аналогичную таковой в нитриде бора и графите. < [c.89]

Из этого определения вытекает естественная классификация ван-дер-ваальсовых структур, основанная на том, что представляют собой в каждом конкретном случае фрагменты, из которых складывается структура. Здесь возможны три варианта 1) фрагм.енты конечны 2) фрагменты бесконечны в одном измерении 3) фрагменты бесконечны в двух измерениях. Соответственно ван-дер-ваальсовы кристаллы подразделяются на молекулярные, цепочечные и слоистые. К числу первых отно- сится большинство органических кристаллов и многие неорганические кристаллические вещества (например, твердые галогены, сера, белый фосфор, многочисленные координационные соединения). Цепочечными структурами обладают кристаллические органические полимеры и такие неорганические вещества, как селен, хлориды палладия и бериллия и др. Слоистые ван-дер-ваальсовы кристаллы — это, как правило, вещества неорганические. Наиболее известные примеры графит, нитрид бора, дисульфид молибдена. [c.451]

Нитрид бора и графит. Кристаллические структуры нитрида бора и графита [6, 7] (рис. 2, 3) построены из плоских слоев, образованных правильными вкса-гональными кольцами и имеющих симметрию Рг6/п2 и Р1 1ттт соответственно. [c.510]

Волокно из нитрида бора обладает своеобразной физической структурой. Для него, так же как для волокнистой формы углерода, характерна турбостратиая структура. Особенность этой структуры в отличие от трехмерной гексагональной ячейки (см. рис. 7.8) состоит в отсутствии какой-либо взаимной ориентации плоскостей друг относительно друга в направлении, перпендикулярном оси с. Таким образом, с точки зрения кристаллографии турбостратную структуру нитрида бора можно рассматривать как двухмерные кристаллиты, поскольку отсутствует ближний порядок в трех измерениях. Нитрид бора в виде массивных образцов, так же как волокно, может иметь турбостратную структуру, но свойства нитрида бора в виде массивных образцов и волокна различные. Нитрид бора при температуре выше 2000 °С под действием воды распадается иа элементы. Волокно из нитрида бора устойчиво к кипящей воде и в инертной атмосфере не разрушается при температуре до 2500 °С. Эти различия в свойствах, а также данные рентгеноструктурного анализа и дифракции электронов привели авторов работы [77] к выводу, что в бориитридном волокне наряду с турбостратной структурой содержатся трехмерные кристаллические образования с параметрами решетки а = 1,455 А, с = 3,34 А. Следовательно, борнитридное волокно состоит из набора турбо-стратных и кристаллических форм ВК. [c.350]

В кристаллолюминофорах влияние кристаллической структуры на спектральный состав излучения, по сравнению с природой излучающего атома, может быть очень глубоким или, наоборот, довольно поверхностным. Первый случай, когда тип структуры и состав решётки имеют решающее значение, иллюстрируется поведением углерода как излучателя. Активирующее действие его пока известно только в решётках типа алмаза (сам алмаз, нитрид бора, карбид кремния и, может быть, нитриды алюминия и бериллия). Очевидно, только в свойственных данным соединениям решётках периодическое поле так изл1е няет конфигурацию электронных состояний углерода, что становятся возможными оптические переходы с излучением в видимой области спектра. [c.136]

Нитрид. Известны три кристаллические модификации нитрида бора BN. Все они химически инертны. При обычных условиях устойчива сходная по структуре с графитом слоистая модификация. Слои состоят из связанных между собой шестичленных циклов BgNg. Эту модификацию нитрида бора используют для изготовления огнеупорных материалов и как сухую смазку в подшипниках. Две другие кристаллические модификации получаются из графитоподобной при высоких давлениях. По твердости они близки к алмазу (одна из них имеет алмазоподобную структуру) и применяются как сверхтвердые абразивные материалы. [c.315]