Бориды - Самсонов Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 67
Некоторые свойства боридов тория
Свойство
ThB4
ThB,
Содержание бора, масс. % Структура
Периоды решетки, A: а с
с/а
Плотность, гIсм*:
рентгеновская
пикнометрическая Теплота образования, ккал/моль Температура плавления, °С Коэффициент термического расширения, 10-» град-1
Удельное электоосопротивление, MKOM-CM Коэффициент термо-э. д. с, Mttejapad Коэффициент Холла, 10 1 см31к Работа выхода, эв Микротвердость, кГ/мм2
Предел прочности при изгибе, кГ/см* Коэффициент излучения (>.=0,685 мкм)
16,7
Тетрагональная [1027]
7,256 4,113 0,567
8,45
52
2500 [598] 5,9-7,9 [717]
2043[830] 1406[830]
21,82 Кубическая [598]
4,11[841]
7,10 6,99 66
2195[598]
14,8[317] 0,6 [317] —2,18 [317] 2,86 [392] 1740±123 [392]
0,69-0,70 [392]
Химические свойства боридов тория изучены слабо. По данным Андрие [545], гексаборид тория не разлагается концентрированными соляной, плавиковой и серной кислотами, растворами щелочей, легко разлагается под действием подогретых концентрированных азотной и серной кислот, а также расплавленных карбонатов и бисульфатов щелочных металлов, бурно реагирует с перекисями PhO2 и Na2O2.
При взаимодействии с углеродом тетраборид тория образует карбоборид ТЬжВаС2, состав которого не установлен, плотность его ниже плотности тетраборида и составляет 7,552 г/см3 [794].
Имеются сведения о том, что ThB4 в среде Ог и СОг при 800° С в течение 50 ч не корродирует, при температуре 1000° С привес составлял около 6—7 мг/см2 при тех же условиях. Зна-
199
чительная коррозия Наблюдается в среде осушенного водорода при IGWC, потери массы составили 10—Il мг/см2 после 50-часовой выдержки [830].
Методы получения боридов тория описаны в работах [409, 545, 598, 657, 746, 951, 970, 1026]. Штаккельберг к Нойман [970] получали бориды тория синтезом из элементов, нагреванием смеси порошков тория и бора при I50Q° С в вакууме, Этим же методом Бруэр и др. [598] получали тетраборид тория. Синтез осуществлялся при 1600—1700° С.
Пост и др. [910] для получения боридов тория рекомендуют использовать восстановление двуокиси тория смесью бора И угля. Предварительно спрессованные из подготовленной смеси дластинки загружались в Графитовые тигли и нагревались ВЧ-токами. Процесс осуществлялся в водороде при 1500 и 18000C с выдержками 2 и 1 ч соответственно. Образцы, полученные nQ описанной методике, были загрязнены углеродом.
В работе; [392] бориды тория получены карбидоборным методом в вакууме по реакции 2Th02 + 3B4C + C=2ThB6 + 4CO в интервале температур 1200-^-1900° С.
Образование гексаборида тория начинается при 1300°С и заканчивается полностью при 18000C в течение 35—45 мин. Содержание бора в продуктах реакции при оптимальном режиме (1800—'1900° С) приближается к расчетному и Составляет 21,31-^-21,76 масс. %у содержание углерода при этом в образцах малое (0,09—0,18 масс,. %).
Тетраборид тория ThB4 карбидоборным методом в вакууме получить труднее в связи с протеканием побочной реакции образования карбоборида тория, что объясняется в работе [392] относительно невысокой устойчивостью ThB4 к углероду,
Боротермический _етод получения боридов был использован в работе [746]. Бине дю Жассоне осуществлял процесс на воздухе при пропускании токов около 500 а при напряжении 100 в через прессовки из смеси окиси тория с бором. В ре* зультате получена смесь боридов ThB4 и ThBe, которую надо было дополнительно разделять.
Борид тория ThB6 лучше всего получать по методике, описанной в работе [409]. В основе этого метода лежит восстановление окислов металлов бором в вакууме по реакции ThO2+ + В-*-ТЬВж+В202. Процесс ведется при 1600—1700° С (время выдержки 1ч),
Низкая работа выхода электронов для гексаборида тория ThB6 (см. табл. 67) делает возможным использование его в качестве материала для изготовления катодов электронных приборов.
Бориды урана. Диаграмма состояния системы TJ-В, построенная ¦B работе [736], показана На рис. 40. При исследовании диаграммы состояния использовались микроскопический,
200
рентгеновский и дилатометрический анализы сплавов, полученных дуговой плавкой.
При растворении бора в а-уране период решетки урана не изменяется, что свидетельствует о незначительной растворимости бора в sc-уране в твердом состоянии. Температура a^?-превра-щения в уране при введении
№
трех,
uBt2;
раз-2495
1600
1100
W
J Z і S SWВ,масс.%
в него бора понижается на 6° и составляет 661° С [527]. ,На диаграмме состояния, по данным работы [736], температура этого превращения ошибочно принята равной 561° С, Температура ?^a-превращецйя не зависит от содержания бора [736]. При содержании около 2 ат.% В наблюдается эвтектика с температурой плавления 1107° С, В области содержаний бора до 92 ат.% установлено существование боридов •«- UB2, UB4 и которые плавятся без ложения при 2385, и 2235° С.
Диборид и тетраборид урана образуют эвтектику, температура плавления которой, равная 2300° С, значительно выше, чем сообщалось ранее в работе [598].
Структура боридов урана исследовалась в работах [578, 1026, 1027]. Диборид урана имеет узкую область гомогенности, в которой периоды решетки изменяются: а*—от 3,1293 до 3,1314 и с ~ от 3,9893 до 3,9857 А.
