Борид - переходный металл
Cтраница 3
Совместное рассмотрение характеристик карбидов и нитридов оправдано подобием их структур и свойств. Среди всех соединений, образуемых атомами переходных металлов и легких элементов ( Н, В, С, N и О), только карбиды и нитриды имеют близкие по типам кристаллические структуры, фазовые соотношения, типы связи, электрические и магнитные свойства. Такая близость между карбидами и нитридами переходных металлов легко объясняется подобием их электронной структуры, размеров и электроотрица-тельностей атомов углерода и азота. Этого не наблюдается в случае боридов переходных металлов, для которых характерны атомные связи бор-бор, на что указывает сближенное расположение атомов бора в их кристаллической структуре. [31]
Дауден и Уэлс [173] указывают, что в ряду сульфидов переходных металлов 4-го периода наиболее активны для гидрирования CS2 сульфиды Ni и Си. Синтез органических соединений из СО и Н2 в технике обычно осуществляется на металлических катализаторах, но и на некоторых окислах можно достичь высоких степеней превращения СО в углеводороды и кислородсодержащие соединения. Закономерности подбора [429] показывают, что механизм реакции имеет общие черты с механизмом других реакций гидрирования. Реакция синтеза может протекать также на нитридах, карбидах, боридах переходных металлов. Карбид Со менее активен, чем металлический Со. Как уже указывалось в главе 5, § 1, в карбидах и нитридах й-уровни металла могут статистически заполняться электронами неметалла. Очевидно наиболее благоприятной электронной конфигурацией латиона является конфигурация с. [32]
 |
Изменение физико-химических свойств. [33] |
Параметры решетки окислов щелочноземельных металлов с увеличением атомного номера катиона возрастают монотонно. Можно видеть, что с переходом от ScN к YN и далее к LaN также наблюдается резкое возрастание параметра решетки, обусловленное возрастанием ионного радиуса от скандия к лантану. Однако вследствие лантаноидного сжатия параметр решетки при возрастании атомного номера лантаноидов резко уменьшается от LaN к LuN и кривая ScN-YN-LuN претерпевает характерный перелом на нитриде иттрия. Вследствие лантаноидного сжатия этот перелом проявляется на параметрах решеток нитридов, карбидов и боридов переходных металлов IV-VI групп. [34]
Среди переходных металлов с бором не взаимодействуют элементы IB - и ПВ-групп ( подгруппы меди и цинка), что подтверждает двойственный характер этих элементов. Остальные d - элемелты образуют бориды двух типов: фазы внедрения ( МеВ1 А. Все бориды тугоплавки, особенно бориды переходных металлов. Так, ТаВ2 плавится при температуре 3200 С, а ШВ2 - при 3250 С. Бориды переходных металлов химически стойки по отношению к неокисляющим минеральным кислотам и кислороду воздуха даже при высоких температурах. А некоторые из них ( например, ТаВ2) устойчивы к действию кипящей царской водки. [35]
По кристаллической структуре перечисленные соединения разделяют на два основных класса. К первому классу, включающему большинство карбидов и нитридов, относятся вещества, имеющие металлоподобные свойства - так называемые фазы внедрения. В этих веществах атомы металла образуют одну из типичных металлических решеток - кубическую ( гранецентрирован-ную или объемно-центрированную) или гексагональную, а атомы неметалла находятся в пустотах между металлическими атомами. Вещества со структурой этого класса обладают металлоподобными свойствами. Второй класс структур, к которому относятся все бориды переходных металлов, некоторые карбиды ( SiC) и нитриды, представляет собой сложные и очень разнообразные структуры, главным образом слоистые и цепочечные. [36]
В работе Г. С. Бурханова рассмотрены свойства и перспективы применения в конструкциях карбидов и боридов редких металлов, в том числе в виде направленно закристаллизованных тугоплавких эвтектик. Среди огромного числа металлоподобных соединений редких металлов заметное место занимают карбиды и бориды. Они могут использоваться или как основа конструкционного материала, или как упрочняющий компонент в сочетании с пластичной матрицей. Такие конструкционные материалы могут предназначаться для работы в экстремальных условиях. Особый интерес представляют монокарбиды и дибориды переходных металлов IV-VI групп периодической системы Д. И. Менделеева - циркония, гафния, ниобия, тантала, молибдена, вольфрама. Карбиды и бориды переходных металлов IV-VI групп имеют четко выраженный металлический характер: металлический блеск, хорошую электро - и теплопроводность, что указывает на преобладание металлического типа химической связи. [37]
Страницы: 1 2 3