Cтраница 3
Под влиянием растворения неметаллического компонента металл в структуре внедрения может иметь структуру, не Свойственную ему в чистом виде. Так, например, металлический тантал кристаллизуется в центрированной кубической упаковке, а в структуре внедрения ТаС атомы тантала располагаются по точкам кубической плотнейшей упаковки. Это явление, следовательно, сходно с явлением своеобразного полиморфизма. [31]
Под влиянием растворения неметаллического компонента металл в структуре внедрения может иметь структуру, не свойственную ему в чистом виде. Так, например, металлический тантал кристаллизуется в центрированной кубической упаковке, а в структуре внедрения ТаС атомы тантала располагаются по точкам кубической плотнейшей удаков-ки. Это явление, следовательно, сходно с явлением своеобразного полиморфизма. [32]
Интерметалл ические к арбиды образуются d - метал-лами IVB - VIIIB-rpynn и, как правило, они являются соединениями переменного состава. В них атомы углерода находятся в пустотах кристаллической решетки металла, упрочняя ее и образуя структуры внедрения. Интерметаллические карбиды имеют высокие температуры плавления. Такие карбиды обладают и большой твердостью, некоторые из них ( например, W2C) - близкой к алмазу. [33]
Интерметаллические карбиды образуются d - металлами IVB-VIIIB - групп, и, как правило, они являются соединениями переменного состава. В них атомы углерода находятся в пустотах кристаллической решетки металла, упрочняя ее и образуя структуры внедрения. Интерметаллические карбиды имеют высокие температуры плавления. Такие карбиды обладают и большой твердостью, некоторые из них ( например, W2C) - близкой к алмазу. [34]
Авогадро); энтальпии ( и свободные энергии) реакции. Кроме того, кристаллохимические уравнения должны описать концентрации вакансий, атомов в междуузлнях ( в структурах внедрения) и другие точечные дефекты и их перераспределение в процессе реакции. [35]
В, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn образуют нитриды с ковалентной связью. И, наконец, переходные металлы, например Ti, Zr, V, Та, La, образуют нитриды со структурой внедрения. Такие нитриды часто не стехиометричны, а по внешнему виду, твердости и электропроводности напоминают металлы. [36]
Верхний предел отношения атомных радиусов не имеет четкого цифрового значения и определяется максимальным расширением, которое допускает кристаллическая решетка металла при помещении в ее промежутки атома неметалла. Если объем сферы атома неметалла не укладывается в имеющиеся максимальные промежутки, то фаза внедрения не может быть построена и получаемые структуры существенно отличаются от структур внедрения. [37]
На основании дебаеграмм веществ состава СгвМ ( ЫНз) 2 сделан вывод, что слои М и МНз вклиниваются через каждые два слоя атомов С-графита, образуя соединения со структурой межплоскостного внедрения. В соединениях состава С12М ( МНз) а слои М и N чередуются со слоями атомов С. [38]
Эти карбиды обладают некоторыми свойствами, характерными для металлов, а также чрезвычайной твердостью и тугоплавкостью. Вследствие наличия тесной связи между структурами карбидов и соответствующих металлов, а также потому, что гидриды, бориды и нитриды внедрения в структурном отношении очень близки к карбидам, мы считаем более удобным рассмотреть структуры внедрения в гл. XVII, после того как будут изучены структуры чистых металлов. Очевидно, если атомы углерода должны помещатьса в пустотах между атомами в решетке металла без серьезных искажений его структуры, то должен существовать некоторый низший предел радиуса атома металла. [39]
Между тем твердость, а значит прочность связей карбида вольфрама выше, чем карбида титана. Отсюда был сделан вывод, что твердость карбида титана вытекает из его энергетической характеристики, твердость же карбида вольфрама обусловлена не энергией связей, а дополнительным эффектом зацепления металлических атомов атомами углерода, играющими в этой структуре внедрения как бы роль песка в подшипниках. Эта концепция уязвима со многих точек зрения. Основной же ее недостаток состоит в том, что принципиально неправилен сам подход: энтальпия и свободная энтальпия образования соединения из простых веществ, например Атв Втв АВТВ, характеризует не одну только фазу АВТВ - химическое соединение, а систему из нескольких фаз: Атв, Втн и АВТВ. Поэтому прямая корреляция между любыми свойствами одной из фаз и свободной энтальпией или энтальпией ее образования из простых веществ - незакономерна. Остается сожалеть, что поиски такой корреляции в литературе очень широко распространены. [40]
Различаются три типа структур твердых растворов ( XI § 3 доп. Если исходить из пространственной решетки вещества А, то обмен в ней некоторого числа частиц А на равное число частиц Б приводит к образованию структуры замещения, обмен на меньшее число частиц Б - структуры вычитания, а дополнительное внедрение частиц Б в решетку А - структуры внедрения. Реже всего встречаются твердые растворы вычитания ( которые иногда рассматривают как частный случай структур внедрения), чаще всего - замещения. [41]
Различаются три типа структур твердых растворов ( XI § 3 доп. Если исходить из пространственной решетки вещества А, то обмен в ней некоторого числа частиц А на равное число частиц Б приводит к образованию структуры замещения, обмен на меньшее число частиц Б - структуры вычитания, а дополнительное внедрение частиц Б в решетку А - структуры внедрения. [42]
Замечания в этом разделе относятся главным образом к соединениям, образующим структуры внедрения и не содержащим железа. Структуры внедрения железа, имеющие чрезвычайно важное техническое значение, описаны очень кратко в заключительном разделе. Температура плавления и твердость некоторых соединений, имеющих структуры внедрения, также приведены ниже. Эти соединения могут быть получены нагреванием тонко измельченного металла с углеродом или бором, или в токе аммиака до температуры около 2200 С для карбидов, 1800 - 2000 для боридов и 1100 - 1200 для нитридов. Другим способом получения является нагревание металла ( в виде проволоки) в атмосфере какого-либо углеводорода или азота. Твердый раствор состава 4TaC - - ZrC ПЛЕВИТСЯ при чрезвычайно высокой температуре, равной 4215 К - Эти соединения химически очень инертны, за исключением случая воздействия окислителей; они обладают высокой электропроводностью, понижающейся с повышением температуры так же, как и у металлов; некоторые из этих соединений обладают сверхпроводимостью. В приведенной ниже таблице дана твердость по шкале Мооса. [43]
Различаются три типа структур твердых растворов ( XI § 3 доп. Если исходить из пространственной решетки вещества А, то обмен в ней некоторого числа частиц А на равное число частиц Б приводит к образованию структуры замещения, обмен на меньшее число частиц Б - структуры вычитания, а дополнительное внедрение частиц Б в решетку А - структуры внедрения. Реже всего встречаются твердые растворы вычитания ( которые иногда рассматривают как частный случай структур внедрения), чаще всего - замещения. [44]
Эти металлы изменяют свойства стали. Свойства различных сортов железа и стали, которые делают эти материалы столь ценными, зависят от количества углерода и способа, которым атомы углерода распределены в решетке металла. Система железо-углерод по двум причинам является более сложной, чем вышеописанные системы металл-металлоид, образующие структуры внедрения. Эта форма имеет объемно-центрированную кубическую структуру и характеризуется ферро-магнитностью. В интервале температур от 906 до 1401 С стабильной является гра-нецентрированная структура ( у-железо); в этой форме железо немагнитно. Точка Кюри ( 766 С) находится ниже, чем температура 2 - у превращения, и название - железо относят к температурному интервалу 766 - 906 С. Ввиду того, что в точке Кюри не происходит каких-либо атомных перегруппировок, в дальнейшем о р-железе мы говорить не будем. Вторым усложняющим моментом является то, что отношение радиусов C: Fe ( 0 60) близко к критическому пределу для образования твердых растворов внедрения. [45]