Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Самсонов Г.В. -> "Бориды" -> 121

Бориды - Самсонов Г.В.

Самсонов Г.В., Серебрякова Т.И., Неронов В.А. Бориды — M.: Атомиздат, 1975. — 376 c.
Скачать (прямая ссылка): boridi1975.djvu
Предыдущая << 1 .. 115 116 117 118 119 120 < 121 > 122 123 124 125 126 127 .. 157 >> Следующая

2000—2100 [776] 2423[684] Существует в области 1660—1850 [474] 2163[684] 2070 [474] (разлаг.) 2214 [684]
2610 [010] 2785 [101] 2550 [111] 2445 [ПО] 2380 [101] 2210 [221] 2450 [10O]-[OlO]* 2525 [10I]-[OIl]* 2870 [201]—[021]* 2355[100]
зовых равновесий начались примерно с 1950 г. [88, 165, 253, 310, 399, 700]. Критические обзоры этой системы приведены в работах [24, 116, 143, 527].
Диаграмма состояния В — С на рис. 67 является обобщением многочисленных данных. Она подтверждает наличие трех карбидов: Bi2C3(B4C), образующегося по перитектической реакции, конгруэнтно плавящегося Bi3C2, фазы предположительного состава BC2 и двух эвтектик: В4С + богатоуглеродистый карбид,
t,'C 2400 ZWO ZOOO 1800
- ?»X і і CO I / I / / I I I I
¦д V J-— "-)— I I I
•I I I I H I
Lu 11 I I I I I 11 I
B 20 40 60 80C,am.% a
Рис. 67. Диаграмма состояния системы В—С:
а — на основании обобщения многочисленных данных; б— по данным работы [5271.
2600 2200 1800 1400
5 15 25 С^Масс.%
- I і і і і
. 2450 7*18,1 ___ ,'2375
19,9 2O1
/2075
- foe) (B^Cj +С
I і і і і і
В 10 б 20 30 С,атХ
Bi3Ca+твердый раствор углерода в боре. В работе [95] установлено существование карбида с предполагаемым составом Bi2C
К I960—1961 гг. относятся сообщения Доллофа и Эллиота [527] по исследованию системы В—С методами дифференциально-термического, рентгеновского и микроскопического анализов. Диаграммы, построенные ими, хорошо согласуются (см. рис. 67). Основное различие между работами заключается в ширине области твердых растворов на основе B4C Богатой углеродом фазы не обнаружено. Предложенные Доллофом и Эллиотом фазовые равновесия можна отнести к другой группе представлений, согласно которым со стороны бора имеется только один, плавящийся конгруэнтно, борид B4C с широкой областью гомогенности. Однако на этих диаграммах игнорируется экспериментально установленный и многократно подтвержденный перитектический распад B4C при плавлении. Кроме того, вызывает сомнение непрерывность перехода от фазы Bi3C2 к фазе Bj2C3, так как физические процессы при образовании этих двух фаз неодинаковы: фаза BnC2 образуется замещением вакантных мест (дырок) атомами углерода, а фаза В]2С3 — замещением атомов бора атомами углерода [24, 86, 87, 536].
313
B4C кристаллизуется в ромбоэдрической решетке: а=5,19А; а = 66°18' [825] (или агекс=5,598А, с=12,12А [88]). Ha элементарную Ячейку ПрИХОДЯТСЯ Три форМуЛЬНЫе еДИНИЦЫ. Bi3C2
также обладает ромбоэдрической структурой с периодами, А: а = 5,630, с= 12,19 [88J.
Карбид бора может быть получен следующими основными методами [24, 143, 265, 842]:
1) синтезом из элементов 4В +C = B4C;
2) углеродным восстановлением борного ангидрида, которое может быть выражено схематическим уравнением
2B2O8+ 7C = B4C+ 6CO;
3) восстановлением B2O3 магнием в присутствии углерода:
2B2O3 + 6Mg + C = B4C + 6MgO;
4) восстановлением хлорида бора водородом в присутствии углерода:
4BCl8 + 6H2 + C = B4C + I2HC1;
5) осаждением из газовой фазы:
4BCl3 + CCl4 + 8H2 = B4C + 16НС1.
Получение карбида из элементов не имеет практического значения вследствие экономической нерентабельности, однако часто используется в исследовательских целях.
Восстановление B2O3 избытком угля, по данным работы [24], складывается из двух последовательных процессов: восстановления борного ангидрида окисью углерода до бора B2O3+3CO = 2В+3CO2 и последующей реакции 4В + С = В4С. Температура начала восстановления B2O3 окисью углерода составляет около 1400° С. Для увеличения скорости процесса температуру восстановления повышают — иногда до 2300—2500° С. Однако при высоких температурах (выше 2200—225O0C) В4С разлагается с улетучиванием бора и обогащением продукта углеродом, а также активируются побочные процессы (улетучивание борного ангидрида,, восстановление Компонентов футеровки печи). Все это ухудшает качество получаемого продукта: снижается абразивная способность карбида, ухудшается спекае-мость при изготовлении из него изделий.
В качестве исходных материалов предложено [2] использовать борную кислоту и сажу, которые предварительно брикетируются и выдерживаются при 800° С. В результате образуется так называемая губка, состоящая из пористого борного ангидрида, перемешанного с сажей. Большая реакционная способность сажи позволяет проводить процесс при относительно низких температурах (1900—20000C) и достаточно высокой скорости.
314
Практические способы производства карбида углеродным восстановлением различаются в основном по типу печей, в которых осуществляется процесс [24].
Очистка BiC от свободного графита — довольно трудоемкая операция [24, 329]. Она может быть осуществлена обработкой порошка карбида бора раствором хромового ангидрида или двухромовокислого калия в серной кислоте.
Магниетермический способ приготовления B4C [255, 408, 642, 706], осуществляемый по упомянутой выше реакции, обеспечивает получение карбида бора уже при 1000—1200° С, Продукт реакции отмывается от окиси магния соляной кислотой. Практического значения для производства этот способ пока не имеет, однако он важен для лабораторной практики получения карбида точного стехиометрического состава [24]. Другие отмеченные способы-—восстановление хлорида бора водородом в присутствии углерода и осаждение из газовой фазы—г также не имеют практического значения.
Предыдущая << 1 .. 115 116 117 118 119 120 < 121 > 122 123 124 125 126 127 .. 157 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed