Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Самсонов Г.В. -> "Бориды" -> 37

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 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 157 >> Следующая

Трудность осуществления метода выращивания монокристаллов боридов из металлического расплава связана еще и с необходимостью Подбора инертных к расплаву кристаллизаторов. Тем не менее возможность выращивать описанным методом крупные монокристаллы делает его перспективным и заслуживающим внимания.
При Спекании порошков металлов и бора борид образуется в результате реакционной диффузии бора в металл. Время и температура реакции образования борида связаны экспоненциальной зависимостью
1/Тг=Ле-^г,
где г—время диффузии, необходимое для образования гомогенной фазы при температуре Г; А-~ константа; Q-—энергия активации диффузии; постоянная Больцмана.
Изучению реакционной диффузии бора в некоторые переходные металлы посвящен ряд работ [10, 91, 114, 135, 270, 383, 396, 461, 576], при этом рассматривались вопросы кинетики насыщения, фазового состава продуктов реакции, механизм переноса активных атомов бора к реакционной поверхности. На основании проведенных исследований установлено, что определяющую роль играет в описанных процессах реакционная диффузия, а химическая реакция, протекающая на фазовых границах, имеет в кинетическом отнсшении второстепенное значение. Образование боридов при непосредственном взаимодействии элементов идет через стадии образования низших фаз [93, 445].
7* 99
Анализ работ, посвященных этому вопросу,- Позволяет пред* Дожить следующую схему образования боридов: І) доставка бора на поверхность металла; 2) диффузия бора в металл и, впоследствии, через слой химических соединений; 3) образование низших фаз на границе раздела борид — металл.
Каждая из выделенных стадий сама по себе — сложный процесс. Так, в работе [445] при исследовании борирования переходных металлов IV—VI групп показано, что доставка атомов бора к насыщаемой поверхности осуществляется в процессе твердофазного взаимодействия в местах контактирования частиц бора с поверхностью металла, через паротазовую составляющую смеси, а также путем испарения низших окислов бора и реакции их диспропорционирования на поверхности металла с образованием активных атомов бора (идущих на образование борида). Какой из этих механизмов превалирует, зависит от температуры, времени, давления в реакционном пространстве, наличия низших окислов в смеси и других параметров и факторов.
Установлено, что при борировании переходных металлов IV группы в вакууме образующиеся слои состоят из высших боридов MeB2; боридные слои на металлах V группы являются двухфазными— МежВ и MeB2. На металлах VI группы образуются более сложные диффузионные зоны, состав которых зависит в основном от температуры насыщения.
Скорость диффузии при получении боридов непосредственным спеканием исходных порошков бора и металла определяется в значительной степени кинетическими факторами: крупностью частиц, качеством смеси, ее однородностью, наличием и толщиной окисных пленок, адсорбированных газов, газовой средой печи.
Для получения синтезом из элементов боридов заданного состава и надежной чистоты необходимо использовать исходные материалы высокой чистоты, правильно подобрать материал тигля и рабочую среду.
В настоящее время высокая чистота исходных металла и бора уже не является неразрешимой проблемой. Остается еще не до. конца решенной проблема тигля, в котором осуществляется синтез. Имеются примеры, когда неправильный выбор материала тигля приводил к открытию «новых» фаз. Так, в 1961 г. был описан додекаборид галлия [622], полученный синтезом из элементов в кварцевых ампулах при 1200—1300° С. Позже [928] доказали, что за GaBi2 приняли продукт взаимодействия субокиси бора с кремнием. Попытка получить богатый бором борид палладия из элементов при 9000C с использованием алюминиевой трубки, вставленной в кварцевую ампулу, привела к тому, что за новый борид приняли силицид Pd2Si. Эти примеры свидетельствуют о том, что за неправильные результаты могут быть ответственны побочные реакции, протекающие в газовой фазе.
100
Немаловажную роль играют в процессе синтеза различные примеси в газовой среде: кислород, азот, углерод. Длительная дискуссия о существовании моноборидов циркония и гафния
[24]_хороший пример влияния на состав конечных продуктов
малейших примесей в инертной газовой среде.-.
При учете всех описанных особенностей и условий синтезом из элементов можно получить высокочистые и однофазные бориды. В качестве материала тигля при получении боридов можно рекомендовать тот же борид. В этом уже имеется некоторый опыт [814], давший хорошие результаты. Чтобы снизить вероятность взаимодействия с материалом тигля, надо понижать температуру процесса и увеличивать скорость реакции. Последнее осуществляется в новом плазмохимическом методе синтеза боридов [577, 995].
Химический синтез с применением плазмы представляет сложный процесс в квазинейтральной системе, приводящий в определенных условиях к образованию продуктов заданного состава.
Работ, посвященных исследованию плазмохимического метода получения боридов, пока очень мало [577, 995]. Но уже теперь видны преимущества этого метода синтеза перед другими и его перспективность.
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 157 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed