17.09.2019
На сегодняшний день услуги профессионального клининга пользуются большим спросом среди разнообразных коммерческих учреждений и...


17.09.2019
На сегодняшний день многие люди относятся к подоконнику как к чему-то само собой разумеющемуся и применяют его, как максимум, в...


17.09.2019
На сегодняшний день автоматизация производственных процедур является важнейшим этапом развития любой компании. Ленточный конвейер...


17.09.2019
Мебель из дерева издревле является наиболее популярной. Известно, что даже трон у египетского Фараона был выполнен из массива...


17.09.2019
В нынешнем темпе жизни городского жителя, очень часто можно наблюдать картину, когда окружающая среда настолько начинает влиять...


16.09.2019
Выбор букмекерской конторы – важный этап, без правильного прохождения которого успешная и длительная игра на ставках будет просто...


Борид хрома

13.09.2019

Получение


Весьма твердый сплав хрома с бором получил впервые Myacсан при сплавлении хрома и бора в дуговой электрической печи. Моноборид хрома был получен спеканием соответствующей смеси хрома и бора. Кристаллический порошок состава, близкого к монобориду (83,5—83,9% Cr), был химически выделен из алюминотермического сплава хрома и бора. Различные бориды (СrВ, Cr2B, Сr3В) были получены при прокаливании окиси хрома» с бором в электрической печи, а также и пропусканием пара хлорида бора над тонкоизмельченным хромом в присутствии водорода (однако однородность полученных продуктов не была установлена).

Электролизом расплава 1/5Cr2O3 + 2В2O3 + MgO(CaO) + MgF2(CaF2) при 1000° был выделен серый металлический осадок, содержащий 11,8—12,1% В и 87,4—87,6% Cr, т. е. близкий к составу Cr3B2 (12,18% В). Аналогичным способом был получен борид хрома с 13,2 % В и 82% Cr. В той же работе был получен алюминотермичеcrий борид (18% В, 76,12% Cr, остальное алюминий и железо) и борид, восстановленный из B2O3 в присутствии углерода и кремния, состава 14,1% В, 70,35% Cr, остальное Si, Fe, Ca и др.

Весьма чистый сплав с 66,7% (атомн.) В был получен сплавлением чистого электролитического хрома (99,4%) с чистым бором (98—99%) в высокочастотной вакуумной печи при 1600° или спеканием в вакууме в течение 48—72 час. при 1150°. Спекание при этой температуре в течение 20 дней приводило к образованию монокристаллов боридов. Можно получить бориды хрома, осаждая бор из газовой фазы (BCl2+H2) при 1200—1600° на металлический хром, полученный наращиванием.

Ряд известных боридов хрома может быть получен горячим прессованием смесей: Cr + В; Cr + В + С; Cr3C2 + В; Cr3C2 + B4C; СrВ + В4С; СгВ2 + В4С.

Для технического применения (наплавочные твердые сплавы) малоуглеродистые монобориды и дибориды хрома получают прокаливанием смеси Cr2O3 + В2O + С при 1600° в вакууме, а также алюминотермическим способом.

Система хром — бор


Подробно систему исследовал Кисслинг, установивший по данным рентгенографического анализа по меньшей мере пять промежуточных фаз. Растворимость бора в хроме весьма незначительна. Наиболее бедная, бором S-фаза отвечает составу Cr2B [33% (атомн.) В]; она кристаллизуется в виде тонких гексагональных пластинок. Фаза в содержит около 40% (атомн.) В и отвечает соединению Cr3B2. Фаза е с узкой областью существования около 50% (атомн.) В кристаллизуется в виде хорошо сформированных игл или квадратных пластинок и отвечает по составу монобориду хрома. Структура орторомбическая, изоморфная высокотемпературным модификациям моноборидов. Фаза v содержит около 55% (атомн.) В (Cr3B4); кристаллизуется аналогично 1-фазе; изоморфна соединению Ta3B4. Фаза v содержит 66,7% (атомн.) В (диборид), имеет узкую область существования и кристаллизуется в простой гексагональной решетке AlB2 (С32). Фаза v изоморфна всем диборидам металлов IV и V групп периодической таблицы элементов.

Свойства


Моноборид хрома (17,2% В) — серый металлический порошок. Электролитический борид Cr3B2 представляет собой блестящие металлические кристаллики серого цвета.

Борид Cr3B2 устойчив против плавиковой, соляной и серной кислот, а также (в отличие от других боридов) против азотной кислоты. He растворяется в щелочах. Активно взаимодействует лишь с хлорной кислотой и расплавами гидроокисей и карбонатов щелочных металлов. Перекиси растворяют бориды хрома существенно медленнее, чем другие бориды.

При взаимодействии с сухим аммиаком при 1180° все пять промежуточных фаз системы Cr—В реагируют с азотом, образуя Cr2N и BN.

Борид Cr2B (b-фаза) — орторомбический: а — 14,7 А; b = 7,34 А; с = 4,29 А.

Моноборид (e-фаза) — также орторомбический: а = 2,969 А; b = 7,858 А; с = 2,932 А. В предположении, что элементарная ячейка моноборида включает 4 молекулы, расчетная плотность составляет 6,11 г/см3 (пикнометрический удельный вес 6,05 г/см3).

По другим данным, период этой решетки: а = 2,95 А; b = 7,80 А; с = 2,93 А; пикнометрический удельный вес 6,15—6,20 г/см3.

Борид Cr3B4 (v-фаза) — также орторомбический с периодами: а = 2,984 А, b = 13,02 А, с = 2,954 А.

Диборид (v-фаза) обладает простой гексагональной решеткой AlB2 (С32) с периодами а = 2,969 А; с = 3,066 А и расчетной плотностью 5,6 г/см3.

Плотность борида Cr3 B2 6,7 г/см3; по другим данным — 6,13 г/см3. Его структура индицирована ориентировочно на основе тетрагональной элементарной ячейки.

Твердость борида Cr3B2 превышает 9 единиц по Moocy, моноборида хрома около 8,5. Микротвердость диборида хрома при нагрузке 100 г — 1800 кг/мм2.

Температура плавления моноборида хрома 1550±50°, диборида 1850 ±50°, Cr3B2 1960 ±50°.

Удельное электрическое сопротивление моноборида хрома 64, а диборида 21 мком*см.

Об использовании спеченных боридов хрома с никелевой связкой в качестве жаропрочных и жаростойких материалов см. ниже (часть третья).


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2019
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна