Бориды - Самсонов Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
Диборид тантала начинает окисляться при 900°С [876]. Окисная пленка состоит в основном из боратов тантала [41].
Методы получения. Бориды тантала в работах [360, 800, 876] готовились синтезом из элементов. Кисслинг [767] спекал смеси порошков тантала и бора в вакуумной ВЧ-печи при 1800—1900° С. Бруэр [598] синтезировал бориды тантала в молибденовых тиглях в среде аргона в интервале температур 1565—2050° С. Новотный и др. [876] при исследовании диаграммы состояния системы Та—В получали сплавы из гидрида тантала и 96%-ного бора путем спекания, сплавления и горячего прессования.
В работе [24] описан карбидоборный метод получения борида тантала TaB2, заключающийся в восстановлении пятиоки-си тантала карбидом бора с добавками угля по реакции Ta2O5+ B4C+ 4C = 2TaB2+ 5CO, протекающей интенсивно в вакууме около 5- Ю-2 мм рт. ст. при 1200—1300° С. Наблюдается незначительное загрязнение продукта реакции углеродом (до 0,03%).
238
Таблица 78
Некоторые свойства боридов тантала
Свойство
Та.В
Та.В,
TaB
Та,В4
Содержание бора, % Структура
Периоды решетки, A: а
Ъ
с
Плотность, г/см3: рентгеновская
пикнометрическая
Теплота
образования
—A#298, ккал/моль Энтропия ASg98, кал/моль
Температура плавления, 0C [932]
Теплопроводность, вт/(мХ Хград)
Коэффициент термического расширения, 10~в град-1
Электросопротивление, мком ¦ см
Термический коэффициент электросопротивления, 1O-3 град-1
Коэффициент термо-э. Д. с, мкв/град
Коэффициент Холла,
10-*см3/к
Концентрация носителей, Ю-28 см-3
Температура перехода к сверхпроводимости, 0K [723]
Микротвердость, кГ/мм2
Коэффициент излучения (X=O,655 мкм)
2,90 Тетрагональная, тип CuAl2 [767]
5,780 [360]
4,865 [360]
15,18
2040
a,12
2200 [876]
3,84 Тетрагональная, тип U3Si2 [871]
6,175 [800]
3,284 [800]
15,00
15,01
2180
2700 [876]
5,64 Ромбическая, тип CrB
[767]
3,276 [767] 8,669 [767] 3,157 [767]
14,29 [767] 14.0
3090
100 [696]
1,32
2040 [360]
7,38 Ромбическая, тип Ta3B4 [767]
3,284 [931] 13,98
3,129
13,60 [767] 13,50
3030
<1,32
2450 [360]
239
Диборид тантала состава, близкого к стехиометрйческому, не загрязненный углеродом, можно получить боротермическим методом в вакууме по реакции
2Ta2O8 + 18В = 4TaB2 + 5B2O2.
Процесс ведется при 1550—1700° С в течение I ч [470, 899].
В работах [160, 594, 836] диборид тантала был Получен восстановлением углеродом смеси окислов тантала и бора в вакууме. Этот метод уступает по чистоте полученного продукта карбидоборному и боротермическому. Осаждением из газовой фазы [854] получить чистые однофазные осадки трудно из-за совместного осаждения и борида, и тантала.
Бориды тантала впервые получены Андрие [545] электролизом расплавленных сред. Позже Нортон [869] по методике Андрие выделил в относительна чистом состоянии борид тантала, которому на основании данных химического анализа была приписана формула TaB2.
Недавно [914] методом электролиза солей из ванны состава KCl j K2TaF2: KBF4= 10 : 1; 2 приї 930° С был получен моно-борид тантала TaB. При дальнейшем борировании моноборида по схеме TaB + BF^+3e_->TaB2 + 4F_ может быть получен диборид тантала TaB2.
При разложении пентабромида тантала в присутствии три-бромида бора при 1300 и 16000C на поверхности ниобия образуются плотные поликристаллические осадки TaB2 с высокой микротвердостью (2600 кГ/мм2) [548]. Такие осадки могут служить надежной защитой ниобия от науглероживания в связи "с тем, что борид тантала TaB2 обладает высокой устойчивостью по отношению к углероду.
В работах [92, 750] рекомендуется использование диборидов тантала и ниобия в качестве «барьеров» против науглероживания и материала для изготовления тиглей.
БОРИДЫ МЕТАЛЛОВ VIa ПОДГРУППЫ
Бориды хрома. Диаграмма состояния. Система Cr—В характеризуется большим числом фаз и разнообразием их структур. Много работ посвящено исследованию боридных фаз хрома, их структур и методов их выделения. Большинство этих работ обсуждено в монографии [24].
Диаграмма состояния системы Cr-B изучалась во многих работах [528, 561, 768, 875]. Кисслинг [768] получил пять боридных фаз: Cr2B, Cr3B2, CrB, Cr3B4, CrB2—и исследовал их рентгенографически. В работе отмечается, что фаза с наименьшим содержанием бора соответствует составу Cr2B (примерно 33 ат. % В), фаза, образующаяся при 40 ат. % В, соответствует формуле Cr3B2, CrB обладает узкой областью гомогенности в области составов 50 ат. % В. Cr3B4 образуется при 66,7 ат. % В,
240
С ц О С С*
H I I I I
, f ,. 2200
она изоморфна Ta3E2. Диборид Хрома CrE2, по данным Кнсслин-га, обладает узкой областью гомогенности.
Диаграмма состояния системы Cr—В, построенная в работах [518? 542, 875J, уточнялась другими исследователями [358, 362, 528, 561]. В настоящее время наиболее достоверной можно считать диаграмму состояния системы Cr—В (рис, 50), построенную по данным К- И: Порт-і ного и др. [362]. t,W
Относительно состава низ шего борида хрома продолжалась . длительная дискуссия Существовало мнение [5 і 8,2-200 875], что его формула Cr4B1.
БертО и Блюм [579], затем Эпельбаум [528] и Аронссон [561] в своих исследованиях 1800 показали, что в области 20—¦ 30 ат.% В образуется борид состава Cr2B с областью гомогенности СгВо,Э5— СгВ<|,58) щд
