Бориды - Самсонов Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
При отжиге сплавов этого состава при 198O0C оплавление образцов не наблюдалось. По-видимому, в работе [876] образцы были несколько загрязнены углеродом и кислородом, что привело к образованию побочных продуктов (№)гС, NbO), присутствие которых сказалось на результатах работы.
На диаграмме состояния (см. рис. 47) эвтектика соответствует содержанию 1,6 масс. % В. До этого состава в сплавах наблюдаются первичные кристаллы твердого раствора на основе ниобия, выше—Nb3B2. Максимальная растворимость бора в ниобии составляет 0,35 масс. %,
- Г' ] ;1 I -1 1 T 11 її
I
Ii IV \
\
«SN \
\ \ \
\\ \ \
а — \ \
\ , J
а+ЩВг \
20 40 60 80В,ат.%
Рис. 47. Диаграмма состояния системы Nb-^B.
231
Данные по растворимости бора в ниобии при 1200—2170° P хорошо укладываются на прямую, описываемую уравнение^ Шредера -+• Ле Шателье
ІПС-4.1Б-ЇА,
T
где С содержание В, ат. -%; Tr- температура, °К<
Моноборид ниобия имеет узкую область гомогенности, плавится с открытым максимумом при температуре около 2280° G [876]. Борид Nb3B4 образуется по перитектической реакции при температуре около 2700° С, Указывается на широкую обдасть гомогенности диборида ниобия в работе [876]. Ширина области гомогенности предполагалась, примерно 10 ат. % В. Периоды решетки диборида ниобия в области гомогенности изменяются в следующих пределах, А: а=3,095-ьЗ,105, ?=3,284—' -f-3,259 {876]. Позже, в работе этих же исследователей, уточнялись границы области гомогенности NbB2 и высказано предположение, что она более широкая. Период решетки а изменяется в пределах 3,086—3,305 А. Ю. Б. Кузьма и др. [167] на основании измерений периодов решетки диборида Ниобия также предполагают наличие более широкой области гомогенности, чем 10 ат. % В. По их данным а изменяется оТ 3,097 до 3,315 А. Верхняя граница области гомогенности диборида ниобия требует дальнейшего уточнения.
Участок диаграммы состояния в области, богатой бором, построен по данным работы Сейболта, Который Исследовал микроструктуру литых сплавов с содержанием 1 и 6 ат. % Nb и установил, что эвтектика, богатая бором, содержит 1,42 ат. % Nb [955].
Обзор работ дает основание считать, что в системе Nb—В твердо установлено существование четырех боридных фаз: Nb3B2, NbB, Nb3B4 и NbB2.
Nb3B2 кристаллизуется в тетрагональной сингонии, структурный тип U3Si2, периоды решетки, А ; а = 6,179, с=3,285 [167, 871].
NbB кристаллизуется в ромбической сингонии, Структурный тип CrB1 элементарная ячейка содержит четыре формульные единицы, пространственная Группа iD\7h — Ы/тст, периоды решетки, Ai а = 3,298, 6 = 8,724, с=3,166 [814, 871].
У Nb3B4 структура ромбическая типа Ta3B4 с двумя формульными единицами в элементарной ячейке, периоды решетки, А: а=3,305, 6 = 14,081, с=3,137 [539, 814].
NbB2 кристаллизуется в гексагональной сингонии, структурный тип AlB2, пространственная группа D\h—PQImmmb формульных единиц одна, периоды решетки, А: а=3,086, с = 3,306 [121].
Физические свойства боридных фаз ниобия изучены в работах [125, 449]. Результаты и другие свойства боридов приведены в табл. 77.
232
T a ft л и и а 77 Некоторые свойства боридных фаз в системе Nb-B
Свойство
Nb8Bj
NbB
Nb1B4
NbB1
Содержание бора, масс. % Структура
Периоды решетки, А: а
Ь с
Плотность, г/см3; рентгеновская пикнометрическая Теплота образования, ккал/моль
Энтропия, кал1(мольХ Хград)
Теплоемкость, шл/(моль • град), для NbB 1,9 63
Температура плавления, 0C
Область температурной устойчивости, °С
Теплопроводность, кал/(см-сек-град)
Коэффициент термического расширения, 10—8 град—1
Удельное электросопротивление, мком-см [125] 1
Термический коэффициент электросопротивле-* ния, 10-5 град-1 [125]
Коэффициент термо-э.д.с., мкв/град [125]
Коэффициент Холла, 10-* см3/к [1251.
Концентрация носителей, 10-22 см~3 [125]
Подвижность носителей, см*/(в-сек) [125]
Температура перехода к сверхпроводимости, 0K
Работа выхода, эв
Микротвердость, кГ/мм*
7,21 Тетрагональная, тип U3Si2 10,44 Ромбическая, тид CrB ; 13,32 Ромбичес-кая, тип Ta3B« 18,89 Гексагональная," тип AlB2
6,185 [871] 3,298 [871] 3,305 [561] 3,097-+-3,315 [167] 3,284—3,105 [876]
3,281 [871] 8,724 [871] 3,166 [871] 14,08 [561] 3,137{56I]
7,99 [871] 8,00 [871] 7,6 7,33 і 7,00 6,60 [869] 41,7 [947] 19,7± 5 [373] 14,2 [947] 8,9 [1015] 11,42 [1015]
1850 [876], разлагается 2300 [876] 20—2300 [876] 2750 [876], разлагается 3000 ±50 [24] 3050 [908] 30—3000 [950] 24,0 [449]
13,8 [125] 12,9 [125] 9,9 [125] 7,7 [125]
45 40 33,5 25,7
2,4 2,2 1,6 1,0
г-9,7 -8,0 і -5,4 -3,4
—0,46 —0,60 ^-U —1,6
13,6 10,4 5,8 4,2
1,022 1,50 3,22 5,83
— 8,25 [432] 1,27 [723] 1,27 [723J
3,35 [462] 1720 [308] 3,58 [462] 2200 [308] 3,88 [462] 2290 [308] 4,03 [462] 3000 [945] 2600 [308]
.233
Продолжение табл. 77
Свойство Nb8B, NbB Nb8B1 NbB,
Коэффициент рекомби- _ _ 2,50±0,3
нации атомов водорода, [173]
