Борид - Boride

А борид представляет собой соединение между бор и меньше электроотрицательный элемент, например борид кремния (SiB3 и SiB6). Бориды представляют собой очень большую группу соединений, которые обычно являются высокоплавкими и имеют более ковалентную, чем ионную природу. Некоторые бориды обладают очень полезными физическими свойствами. Термин борид также широко применяется к таким соединениям, как B12В качестве2 (N.B. Мышьяк имеет более высокую электроотрицательность, чем бор), который часто называют икосаэдрический борид.

Диапазоны соединений

Бориды можно условно классифицировать как богатые бором или богатые металлами, например соединение YB66 с одной стороны до Nd2Fe14B с другой. Общепринятое определение состоит в том, что если отношение атомов бора к атомам металла составляет 4: 1 или более, соединение богато бором; если меньше, то металл богат.

Бориды с высоким содержанием бора (B: M 4: 1 или более)

Металлы основной группы, лантаноиды и актиниды образуют широкий спектр боридов, богатых бором, с соотношением металл: бор до YB66.

Свойства этой группы варьируются от одного соединения к другому и включают примеры соединений, которые являются полупроводниками, сверхпроводниками, диамагнитный, парамагнитный, ферромагнитный или же антиферромагнитный.[1] В основном они стабильны и тугоплавки.

Некоторые металлические додекабориды содержат икосаэдры бора, другие (например, иттрий, цирконий и уран ) атомы бора расположены в кубооктаэдр.[2]

ЛаБ6 инертный огнеупорный соединение, используемое в горячие катоды из-за его низкого рабочая функция что дает ему высокую скорость термоэлектронная эмиссия электронов; YB66 кристаллы, выращенные плавающая зона косвенного нагрева метод, используются как монохроматоры для низкоэнергетических синхротрон Рентгеновские лучи.[3]

Бориды с высоким содержанием металлов (B: M менее 4: 1)

Переходные металлы имеют тенденцию к образованию боридов с высоким содержанием металлов. Богатые металлами бориды, как группа, инертны и имеют высокую температуру плавления. Некоторые из них легко формуются, и это объясняет их использование для изготовления лопаток турбин, сопел ракет и т. Д. Некоторые примеры включают AlB2 и TiB2. Недавние исследования этого класса боридов выявили множество интересных свойств, таких как сверхпроводимость при 39 K в MgB2 и сверхсжимаемость OsB2 и ReB2.

Боридные структуры

Бориды, богатые бором, содержат трехмерные каркасы атомов бора, которые могут включать полиэдры бора. Бориды, богатые металлами, содержат отдельные атомы бора, B2 блоки, борные цепи или борные листы / слои.

Примеры различных типов боридов:

  • изолированные атомы бора, например Mn4B
  • B2 единиц, пример V3B
  • цепочки атомов бора, например FeB
  • листы или слои атомов бора CrB2
  • Трехмерные каркасы из бора, включающие многогранники бора, например NaB15 с икосаэдрами бора
ФормулаРегистрационный номер CASплотность (г / см3)[4]точка плавления (° C)удельное электрическое сопротивление (10−8Ом · м)Твердость по Кнупу (нагрузка 0,1 кПа)
TiB212045-63-54.3832259–152600
ZrB212045-64-66.1730507–101830
HfB212007-23-711.2365010–122160
VB212007-37-35.10245016–382110
NbB12045-19-17.52270--
NbB212007-29-36.97305012–652130
TaB12007-07-714.22040--
TaB212007-35-111.2310014–682500
CrB212007-16-85.20217021–561100
Пн2B512007-97-57.48237018–452180
W2B512007-98-614.8237021–562500
Fe2B12006-85-87.31389-1800
Фев12006-84-771658301900
CoB12006-77-87.251460262350
Co2B12045-01-18.11280--
NiB12007-00-07.13103423-
Ni2B12007-01-17.901125--
ЛаБ612008-21-86.152715152010
UB412007-84-09.322530301850
UB212007-36-212.72430--

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Лундстрем Т. (1985). «Структура, дефекты и свойства некоторых тугоплавких боридов». Pure Appl. Chem. (бесплатно скачать pdf). 57 (10): 1383. Дои:10.1351 / pac198557101383.
  2. ^ В.И. Маткович; J Экономика; Р. Ф. Гизе-младший; Р. Барретт (1965). «Структура металлических додекаборидов» (PDF). Acta Crystallographica. 19 (6): 1056–1058. Дои:10.1107 / S0365110X65004954. Архивировано из оригинал (PDF) на 2014-12-22. Получено 2008-08-28.
  3. ^ Вонг, Джо; Т Танака; М. Роуэн; Ф. Шефер; Б. Р. Мюллер; З У Рек (1999). «YB66 - новый мягкий рентгеновский монохроматор синхротронного излучения. II. Характеристика». Журнал синхротронного излучения. 6 (6): 1086–1095. Дои:10.1107 / S0909049599009000.
  4. ^ Хейнс, Уильям М. (2010). Справочник по химии и физике (91 изд.). Бока-Ратон, Флорида, США: CRC Press. ISBN  978-1-43982077-3.

Книги