Бориде
Борид представляет собой соединение бора и менее электроотрицательного элемента, например борида кремния (SiB 3 и SiB 6 ). Бориды представляют собой очень большую группу соединений, которые обычно имеют высокую температуру плавления и имеют скорее ковалентную, чем ионную природу. Некоторые бориды обладают очень полезными физическими свойствами. Термин «борид» также широко применяется к таким соединениям, как B 12 As 2 (примечание: мышьяк имеет электроотрицательность выше, чем у бора), который часто называют икосаэдрическим боридом .
Диапазоны соединений
[ редактировать ]Бориды можно условно разделить на богатые бором и металлами, например, от соединения YB 66 с одной стороны до Nd 2 Fe 14 B с другой. Общепринятое определение состоит в том, что если соотношение атомов бора к атомам металла составляет 4:1 или более, соединение богато бором; если меньше, то он богат металлами.
Бориды с высоким содержанием бора (B:M 4:1 или более)
[ редактировать ]Металлы основной группы, лантаноиды и актиниды образуют широкий спектр богатых боридами боридов с соотношением металл:бор до YB 66 .
Свойства этой группы варьируются от одного соединения к другому и включают примеры соединений, которые являются полупроводниками, сверхпроводниками, диамагнитными , парамагнитными , ферромагнитными или антиферромагнитными . [1] Они в основном стабильны и тугоплавки.
Некоторые металлические додекабориды содержат икосаэдры бора , другие (например, иттрия , циркония и урана ) имеют атомы бора, расположенные в виде кубооктаэдров . [2]
LaB 6 представляет собой инертное тугоплавкое соединение, используемое в горячих катодах из-за его низкой работы выхода , что обеспечивает высокую скорость термоэлектронной эмиссии электронов; Кристаллы YB 66 , выращенные методом плавающей зоны непрямого нагрева , используются в качестве монохроматоров низкоэнергетического синхротронного рентгеновского излучения. [3] VB 2 показал некоторые перспективы в качестве потенциального материала с более высокой энергоемкостью, чем литий, для батарей. [4]
Бориды с высоким содержанием металлов (B:M менее 4:1)
[ редактировать ]Переходные металлы имеют тенденцию образовывать богатые металлами бориды. Бориды, богатые металлами, как группа инертны и имеют высокую температуру плавления. Некоторые из них легко формуются, и это объясняет их использование при изготовлении лопаток турбин, сопел ракет и т. д. Некоторые примеры включают AlB 2 и TiB 2 . Недавние исследования этого класса боридов выявили множество интересных свойств, таких как сверхпроводимость при 39 К в MgB 2 и сверхнесжимаемость OsB 2 и ReB 2 . [5]
Боридные структуры
[ редактировать ]Бориды, богатые бором, содержат трехмерные каркасы из атомов бора, которые могут включать полиэдры бора.Бориды с высоким содержанием металлов содержат отдельные атомы бора, B 2 звенья , цепочки бора или листы/слои бора.
Примерами различных типов боридов являются:
- изолированные атомы бора, пример Mn 4 B
- B 2 шт., пример V 3 B
- цепочки атомов бора, например FeB
- листы или слои атомов бора CrB 2
- Трехмерные борные каркасы, включающие борные многогранники, например NaB 15 с борными икосаэдрами.
| Формула | Регистрационный номер CAS | плотность (г/см 3 ) [6] | температура плавления (°С) | электрическое сопротивление (10 −8 Ом·м) | Твердость по Кнупу (нагрузка 0,1 кп) |
|---|---|---|---|---|---|
| ТиБ 2 | 12045-63-5 | 4.38 | 3225 | 9–15 | 2600 |
| ЗрБ 2 | 12045-64-6 | 6.17 | 3050 | 7–10 | 1830 |
| ХфБ 2 | 12007-23-7 | 11.2 | 3250 | 10–12 | 2160 |
| ВБ 2 | 12007-37-3 | 5.10 | 2450 | 16–38 | 2110 |
| НбБ | 12045-19-1 | 7.5 | 2270 | - | - |
| НББ 2 | 12007-29-3 | 6.97 | 3050 | 12–65 | 2130 |
| ТаБ | 12007-07-7 | 14.2 | 2040 | - | - |
| ТаБ 2 | 12007-35-1 | 11.2 | 3100 | 14–68 | 2500 |
| КрБ 2 | 12007-16-8 | 5.20 | 2170 | 21–56 | 1100 |
| В 2 Б 5 | 12007-97-5 | 7.48 | 2370 | 18–45 | 2180 |
| W2BW2B5 | 12007-98-6 | 14.8 | 2370 | 21–56 | 2500 |
| Фе 2 Б | 12006-85-8 | 7.3 | 1389 | - | 1800 |
| ФеБ | 12006-84-7 | 7 | 1658 | 30 | 1900 |
| КоБ | 12006-77-8 | 7.25 | 1460 | 26 | 2350 |
| Со 2 Б | 12045-01-1 | 8.1 | 1280 | - | - |
| НиБ | 12007-00-0 | 7.13 | 1034 | 23 | - |
| Ни 2 Б | 12007-01-1 | 7.90 | 1125 | - | - |
| ЛаБ 6 | 12008-21-8 | 6.15 | 2715 | 15 | 2010 |
| УБ 4 | 12007-84-0 | 9.32 | 2530 | 30 | 1850 |
| УБ 2 | 12007-36-2 | 12.7 | 2430 | - | - |
См. также
[ редактировать ]- Кристаллическая структура боридов металлов, богатых бором.
- Тетраборид железа
- Бориды иттрия - представитель класса боридов металлов.
- Диборид магния – сверхпроводник.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Лундстрем Т. (1985). «Структура, дефекты и свойства некоторых тугоплавких боридов» . Чистое приложение. хим. (скачать бесплатно в формате PDF). 57 (10): 1383. doi : 10.1351/pac198557101383 .
- ^ В.И. Маткович; J Экономика; РФ Гизе-младший; Р. Барретт (1965). «Структура металлических додекаборидов» (PDF) . Акта Кристаллографика . 19 (6): 1056–1058. Бибкод : 1965AcCry..19.1056M . дои : 10.1107/S0365110X65004954 . Архивировано из оригинала (PDF) 22 декабря 2014 г. Проверено 28 августа 2008 г.
- ^ Вонг, Джо; Т Танака; М Роуэн; Ф. Шефер; БР Мюллер; ЗУ Рек (1999). «YB66 – новый монохроматор мягкого рентгеновского излучения для синхротронного излучения. II. Характеристика» . Журнал синхротронного излучения . 6 (6): 1086–1095. Бибкод : 1999JSynR...6.1086W . дои : 10.1107/S0909049599009000 .
- ^ «Высокая плотность энергии VB2/воздушные батареи для БПЛА длительного срока службы | SBIR.gov» . www.sbir.gov . Проверено 8 февраля 2024 г.
- ^ Чен, Хуэй; Цзоу, Сяосинь (2020). «Интерметаллические бориды: строение, синтез и применение в электрокатализе» . Границы неорганической химии . 7 (11): 2248–2264. дои : 10.1039/D0QI00146E . ISSN 2052-1553 . S2CID 216259662 .
- ^ Хейнс, Уильям М. (2010). Справочник по химии и физике (91 изд.). Бока-Ратон, Флорида, США: CRC Press . ISBN 978-1-43982077-3 .
Книги
[ редактировать ]- Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8 .
- Коттон, Ф. Альберт ; Уилкинсон, Джеффри ; Мурильо, Карлос А.; Бохманн, Манфред (1999), Передовая неорганическая химия (6-е изд.), Нью-Йорк: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
