Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Блюменталь У. Б. -> "Химия циркония" -> 35

Химия циркония - Блюменталь У. Б.

Блюменталь У. Б. Химия циркония. Под редакцией Комиссаровой Л. Н. и Спицына В.И. — М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. — 345 c.
Скачать (прямая ссылка): chemie-zr.djvu
Предыдущая << 1 .. 29 30 31 32 33 34 < 35 > 36 37 38 39 40 41 .. 196 >> Следующая

О химических свойствах нитрида циркония имеются крайне ограниченные сведения. Известно, что он растворяется в царской водке [75] и фтористоводородной кислоте [74]. Многие из его химических свойств, несомненно, аналогичны свойствам карбида циркония.
Применение нитрида циркония изучено мало. Однако известно, что он используется как проводящий элемент в катодах из двуокиси тория [122], в фитилях для подачи расплавленного алюминия в источник алюминиевых паров при процессах металлизации [99], а также в виде защитного слоя для стали или графита [97] и для изготовления тиглей, в которых плавится уран [132]. Кроме того, он входит в состав твердых сплавов, представляющих сложные твердые растворы, состав которых соответствует TaZrNO и NbZrNO [133].
Бориды циркония
Атом бора имеет несколько большие размеры, чем атомы углерода, азота или кислорода. Он отличается от них и в некоторых других отношениях, что отражается на типе твердых фаз, образующихся при взаимодействии с цирконием. Углерод, азот и кислород имеют столько же или больше электронов на валентной оболочке, как и цирконий, а бор — меньшее количество электронов. Поэтому позиции, занятые бором в кристаллической решетке, содержащей атомы бора и циркония, являются в некотором отношении областями электронных дефектов, поскольку они содержат меньше четырех электронов, требующихся для заполнения валентных орбит атомов бора в такой же степени, как и у атома циркония. Напротив, атомы азота и кислорода должны потерять часть электронов для достижения аналогичного расположения электронов.
У бора проявляется специфическая тенденция к образованию одноэлек-тронных связей, что относится также и к его связям с атомами циркония. Поэтому вполне понятно, что бор с цирконием образует несколько фаз или соединений, помимо твердого раствора ZrB с кубической гранецентрированной решеткой, который подобен карбиду и нитриду циркония. Наблюдаемая аналогия является отражением общих свойств циркония. Это подтверждается сходством систем бор — титан и бор — цирконий и образованием непрерывного ряда твердых растворов между боридами титана и циркония [140]. Другие примеры такого подобия будут рассмотрены ниже.
В соответствии с терминологией, применявшейся нами при рассмотрении нитридов циркония, мы будем называть ZrB просто боридом циркония, а бориды состава ZrB2 и ZrB12 соответственно диборидом и додекаборпдом циркония. Хотя ди- и додекаборид являются скорее истинными химическими соединениями, чем твердыми растворами, мы рассматриваем их в настоящие разделе вместе с боридом циркония, так как удобнее сгруппировать все бориды циркония вместе. Диаграмма состояния системы Zr — В [141] дана на фиг. 3. В ранних исследованиях, посвященных боридам циркония, не были известны ни истинные составы полученных веществ, ни характер их структур. Поэтому термин борид циркония применялся в них по отношению к любым продуктам реакции, содержащим бор и цирконий. В результате более поздних исследований в терминологию были внесены необходимые уточнения.
5 Химия циркония
66
Глава 2. Твердые растворы и интерметаллические соединения
Описано несколько методов получения боридов циркония, которые основаны на реакциях бора с двуокисью циркония [142], циркония с борным ангидридом [143], гидрида циркония с бором [144], осаждении на раскаленной вольфрамовой нити, помещенной в смесь водорода с парами летучих соединений циркония и бора [31], а также на электролизе расплава, содержащего соединения бора и циркония [145 —147].
3000 о 2500
1 2000 о /500
с
' 3040° ^
26в0°±100°
- /
у 1760° ZrB2+ZrB12 J-jFB^fB- ZrB-.+ B
1 1250° (Zr; "^гВ ЪгВ IzrBj
>Zr+ZrB, i i i i i i i
О Zr
10 20 30 40 SO 60 70 60 tJO
Фиг. 3. Диаграмма состояния системы Zr — В.
Трицирконийтетраборид Zr3B4. Предположение о существовании три-цирконийтетраборида Zr3B4 высказывалось еще в ранних исследованиях на основании нормальной валентности двух элементов. Были опубликованы сообщения о получении соединений указанного состава, но достаточно надежно это соединение не было идентифицировано и, следовательно, его существование с достоверностью не подтверждено. *
Вещества получались путем совместного нагревания бора1) и циркония или при помощи электрической дуги между стержнями из этих элементов [146, 148, 149]. Например, из эквивалентных количеств циркония и бора спрессовывали стержень и нагревали путем пропускания через него электрического тока. При этом получался продукт реакции в компактном виде, который не реагировал с соляной кислотой, но в измельченном состоянии растворялся в ней. Образовавшееся вещество не взаимодействовало с азотной кислотой или водными растворами щелочей и с трудом реагировало с расплавленным карбонатом натрия, при нагревании наблюдалось взаимодействие с хлором [150].
В Другом случае синтез проводился следующим образом. Смесь 15 г циркония и 2,2 г бора нагревали электрическим током в угольном тигле. Получалась хрупкая таблетка, которая была на вид более или менее черной с поверхности и серостальной на изломе. В результате микроскопического исследования был обнаружен аггломерат блестящих пластинчатых, прозрачных или полупрозрачных кристаллов, некоторые из которых были бесцветны. Полученный продукт в небольшой степени реагировал с концентрированными кислотами и царской водкой и очень незначительно с жидким бромом [148].
Предыдущая << 1 .. 29 30 31 32 33 34 < 35 > 36 37 38 39 40 41 .. 196 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed