Нитрид - переходный металл
Cтраница 2
Из всех нитридов переходных металлов ZrN и NbN имеют самую высокую температуру перехода в сверхпроводящее состояние Тк ( Тк около 10 и 14 К соответственно), а нитрид ниобия имеет самую высокую Тк вообще среди всех бинарных соединений переходных металлов с неметаллами. Хотя сведения о сверхпроводимости ZrN и NbN многочисленны, но они разноречивы. [16]
Установлено, что нитриды переходных металлов IV группы периодической системы элементов в контакте с углеродом при высоких температурах образуют соответствующие карбиды и что скорость перехода нитридов в карбиды лимитируется диффузией в твердой фазе. Для некоторых неравновесных процессов с участием нитрида циркония и углерода большой интерес представляет не только направление процесса, но и его скорость. В данной работе представлены результаты экспериментального исследования диффузии углерода в нитриды титана и циркония при температурах 1900 - 2480 С. [17]
Для карбидов и нитридов переходных металлов характерны типично металлические электрические и магнитные свойства, во многом подобные свойствам соответствующих металлов. А величины некоторых параметров, таких, как электросопротивление, коэффициент Холла, магнитная восприимчивость, даже сравнимы со значениями их у многих металлов и сплавов. [18]
Исследованию характера испарения нитридов переходных металлов посвящено небольшое число работ. Только в одной работе [1] утверждается, что нитрид титана при 1990 - 2240 К испаряется конгруэнтно при составах TiN0 9 - TiN0 825 соответственно. [19]
Информация о фазовых диаграммах нитридов переходных металлов очень скудна, часто ненадежна и противоречива. Основные трудности в их изучении связаны с тем, что устойчивость промежуточных фаз, фазовых границ и параметров решетки зависит от метода приготовления препаратов. Денситометрические исследования показали, что в этих фазах преимущественно дефектна металлическая подрешетка. Однако при азотировании Ti ( TiH2) и Zr ( ZrH2) в азоте или аммиаке образуются мононитриды TiN. [20]
 |
Характеристики некоторых сверхпроводников с высокими Тс и Нс. [21] |
Рассмотрению сверхпроводимости карбидов и нитридов переходных металлов в настоящей книге посвящена отдельная глава, так как эти соединения обладают не совсем обычными сверхпроводящими свойствами, которые интенсивно исследуются в настоящее время. [22]
Известно, что карбиды и нитриды переходных металлов имеют области гомогенности различной ширины. Как показал Маттиас с сотрудниками [5], Тк карбидов тантала и ниобия зависит от их состава в областях гомогенности. [23]
Результаты исследования разнообразных свойств карбидов и нитридов переходных металлов IVa-Via подгрупп показывают, что вопросы создания электронно-валентной модели, а также установления электронных свойств ( и особенно полосной структуры) в настоящее время относятся к числу наиболее важных вопросов теории тугоплавких соединений. С их разрешением связана не только возможность более глубокого анализа накопленной информации о зависимости физико-химических свойств от атомных и структурных параметров обсуждаемой группы материалов; здесь особое значение приобретает перспектива разработки рациональных путей регулирования служебных характеристик указанных соединений. Кроме того, данные корректного квантовомеханического анализа электронных состояний кристаллов могут быть использованы для уточнения электронно-валентной модели, что в свою очередь обеспечит значительный прогресс в статистико-термодинами-ческом исследовании свойств. [24]
Хотя фазовые соотношения в системах карбидов и нитридов переходных металлов широко изучались в течение ряда лет, многие из бинарных фазовых диаграмм еще недостаточно установлены, и существует много спорных вариантов. Как известно, карбиды имеют очень высокие температуры плавления и сложный фазовый состав, поэтому при изучении карбидов, кроме стандартных рентгеноструктурных и металлографических методов использовались более сложные методики и оборудование, включающие ДТА, высокотемпературную нейтронографию и масс-спектроскопию. Тем не менее в оценке особенностей ряда диаграмм состояния все еще имеются существенные разногласия. В прошлом многие исследователи изучали фазовые соотношения в одиночку; теперь же совершенно ясно, что исследования в этой области могут быть достаточно эффективными, только если они выполняются достаточно большими, хорошо финансируемыми группами ученых и используются самые совершенные методики и оборудование. [25]
Согласно Демпси, температуры плавления карбидов и нитридов переходных металлов и соответствующих переходных элементов должны быть сравнимы. Действительно, только HfC, TaC, NbC и Та2С имеют Гпл больше, чем у вольфрама. Поэтому Демпси полагает, что по природе своей химической связи карбиды и нитриды подобны переходным металлам. Однако одновременно с этим он отмечает сдвиг их температур плавления в сторону увеличения по сравнению с исходными переходными металлами ( см. рис. 1, гл. [26]
Представлены данные по исследованию устойчивости изделий из нитридов переходных металлов, алюминия, бора и кремния в контакте с расплавленными металлами. [27]
Это объясняется тем, что большая часть нитридов переходных металлов удовлетворяет правилу Хэгга ( гк: гме 0 59, где гя - радиус атома азота и гме - радиус атома металла), Природа металлоподобных нитридов как фаз внедрения обусловливает высокую твердость и высокую износостойкость, практическое отсутствие пластичности при обычных температурах, высокую хрупкость и относительно невысокие прочие механические ( прочностные) свойства. Характерным свойством нитридов этой группы является наличие широких областей гомогенности. Они являются типичными бертолидами. В пределах области гомогенности свойства металлоподобных нитридов резко меняются: при уменьшении содержания азота в нитридах по отношению к стехиометрическому составу усиливаются связи Me - Me и ослабляются связи Me - N, что приводит к появлению энергетических разрывов между sd - состояниями атомов переходных металлов и р-состояниями атомов азота с соответственным изменением металлической проводимости на полупроводниковую, уменьшением твердости, снижением теплот образования, уменьшением химической стойкости и теплопроводности, увеличением ширины запрещенной зоны. [28]
В этой книге обсуждаются свойства карбидов и нитридов переходных металлов IV-VI групп периодической системы элементов. Большинство карбидов и нитридов обладают чрезвычайно высокими температурами плавления ( 2000 - 4000 С), и поэтому их часто называют тугоплавкими карбидами и нитридами. Исключение составляют некоторые нитриды элементов шестой группы: они диссоциируют при сравнительно низких температурах. В настоящее время, однако, техническая значимость этих материалов определяется прежде всего их чрезвычайно высокой твердостью. Рассматриваемые карбиды составляют основу всех современных твердых сплавов, применяемых при изготовлении режущих инструментов и износостойких деталей. Поскольку эти карбиды обладают также исключительной термопрочностью и хорошей коррозионной стойкостью, их можно также использовать как высокотемпературные конструкционные материалы. [29]
Несмотря на то что металлический характер карбидов и нитридов переходных металлов установлен весьма надежно), полученные недавно экспериментальные данные свидетельствуют о частично ковалентном характере связей в этих материалах. [30]
Страницы: 1 2 3 4