Борид - Boride
Борид представляет собой соединение между бором и менее электроотрицательным элементом, например , кремнием борид (SIB 3 и SiB 6 ). Бориды представляют собой очень большую группу соединений, которые обычно обладают высокой температурой плавления и имеют более ковалентную, чем ионную природу. Некоторые бориды обладают очень полезными физическими свойствами. Термин борид также широко применяется к таким соединениям, как B 12 As 2 (NB, мышьяк имеет электроотрицательность выше, чем бор), которые часто называют икосаэдрическим боридом .
Диапазоны соединений
Бориды можно условно классифицировать как богатые бором или богатые металлами, например соединение YB 66 с одной стороны до Nd 2 Fe 14 B с другой стороны. Общепринятое определение состоит в том, что если отношение 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)
Металлы основной группы, лантаноиды и актиниды образуют широкий спектр богатых бором 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, диамагнетиками , парамагнетиками , ферромагнетиками или антиферромагнетиками . В основном они стабильны и тугоплавки.
Некоторые металлические додекабориды содержат икосаэдры бора, другие (например, иттрий , цирконий и уран ) имеют атомы бора, расположенные в кубооктаэдрах .
LaB 6 - инертное тугоплавкое соединение, используемое в горячих катодах из-за его низкой работы выхода, которая обеспечивает высокую скорость термоэлектронной эмиссии электронов; Кристаллы YB 66 , выращенные методом плавающих зон непрямого нагрева , используются в качестве монохроматоров для низкоэнергетического синхротронного рентгеновского излучения.
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 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 сверхсжимаемость OsB 2 и ReB 2 .
Боридные структуры
Бориды, богатые бором, содержат трехмерные каркасы атомов бора, которые могут включать полиэдры бора. Богатые металлами бориды содержат одиночные атомы бора, звенья B 2 , борные цепи или листы / слои бора.
Примеры различных типов боридов:
- изолированные атомы бора, например Mn 4 B
- B 2 единицы, пример V 3 B
- цепочки атомов бора, например FeB
- листы или слои атомов бора CrB 2
- Трехмерные каркасы из бора, включающие многогранники бора, например NaB 15 с икосаэдрами бора
Формула | Регистрационный номер CAS | плотность (г / см 3 ) | точка плавления (° C) | удельное электрическое сопротивление (10 -8 Ом · м) | Твердость по Кнупу (нагрузка 0,1 кПа) |
---|---|---|---|---|---|
ТиБ 2 | 12045-63-5 | 4,38 | 3225 | 9–15 | 2600 |
ZrB 2 | 12045-64-6 | 6,17 | 3050 | 7–10 | 1830 г. |
HfB 2 | 12007-23-7 | 11.2 | 3650 | 10–12 | 2160 |
VB 2 | 12007-37-3 | 5.10 | 2450 | 16–38 | 2110 |
NbB | 12045-19-1 | 7,5 | 2270 | - | - |
NbB 2 | 12007-29-3 | 6,97 | 3050 | 12–65 | 2130 |
TaB | 12007-07-7 | 14,2 | 2040 г. | - | - |
TaB 2 | 12007-35-1 | 11.2 | 3100 | 14–68 | 2500 |
CrB 2 | 12007-16-8 | 5.20 | 2170 | 21–56 | 1100 |
Пн 2 В 5 | 12007-97-5 | 7,48 | 2370 | 18–45 | 2180 |
W 2 B 5 | 12007-98-6 | 14,8 | 2370 | 21–56 | 2500 |
Fe 2 B | 12006-85-8 | 7.3 | 1389 | - | 1800 |
Фев | 12006-84-7 | 7 | 1658 | 30 | 1900 г. |
CoB | 12006-77-8 | 7,25 | 1460 | 26 | 2350 |
Co 2 B | 12045-01-1 | 8.1 | 1280 | - | - |
NiB | 12007-00-0 | 7,13 | 1034 | 23 | - |
Ni 2 B | 12007-01-1 | 7,90 | 1125 | - | - |
LaB 6 | 12008-21-8 | 6,15 | 2715 | 15 | 2010 г. |
UB 4 | 12007-84-0 | 9,32 | 2530 | 30 | 1850 г. |
UB 2 | 12007-36-2 | 12,7 | 2430 | - | - |
Смотрите также
- Кристаллическая структура боридов металлов, богатых бором
- Тетраборид железа
- Бориды иттрия - представительный класс боридов металлов
- Диборид магния - сверхпроводник
Рекомендации
Книги
- 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), Advanced Inorganic Chemistry (6-е изд.), Нью-Йорк: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5