главная > справочник > химическая энциклопедия:

БОРА КАРБИДЫ

БОРА КАРБИДЫ. Бор образует ряд карбидов. Надежно установлены составы двух из них - В₄С (или В₁₂С₃) и В₁₃С₂.

Карбид В₄С - черные кристаллы с ромбоэдрич. решеткой (а= 0,5598 нм, с - 1,2120 нм, z = 3, пространств. группа R3т); разлагается выше 2450њС; плотн. 2,52 г/см³; Сњ_р53,09 Дж/(моль*К); 105 кДж/моль, - 62 кДж/моль; S₂₉₈ 27,11 Дж/(моль*К); давление пара над твердым в-вом 0,091 Па (300 К), 8,2 Па (2522 К); теплопроводность 121,4 Вт/(м*К) при 300 К и 62,8 Вт/(м*К) при 970 К; температурный коэф. линейного расширения 4,5*10^-6 К^-1 (300-1100 К); микротвердость 49,1 ГПа; модуль упругости 450 ГПа; 0,001-0,1 Ом м ( ~ 20њС). Полупроводник р-типа; ширина запрещенной зоны 1,64 эВ (выше 1870 К). Ниже 1,28 К переходит в сверхпроводящее состояние. Для В₄С характерна область гомогенности в пределах составов В₄С-В₆₅С.

Карбид В₄С - одно из наиб. устойчивых соединений. Окисляется на воздухе выше 600 њС. Не раств. в воде и минеральных кислотах и их смесях, разлагается кипящими растворами щелочей. Не взаимод. с S, Р и N₂ до ~ 1250њС, реагирует с С1₂ ок. 1000њС с образованием ВС1₃ и С. Получают В₄С главным образом восстановлением В₂О₃ углеродом (сажей) при 1900-2150њС. Он также образуется по перитектич. реакции в системе бор-углерод. Компактные изделия из бора карбиды получают горячим прессованием (2000-2450њС, 20-35 МПа).

Применяют В₄С для изготовления абразивных и шлифовальных материалов, в кач-ве полупроводников или диэлектриков; он содержится в наплавочных составах для повышения стойкости металлич. пов-стей к мех. воздействию. Карбид, обогащенный изотопом ¹⁰В, - поглотитель нейтронов в ядерных реакторах.

Карбид В₁₃С₂-черные кристаллы с ромбоэдрич. решеткой (а = 0,5630 нм, с = 1,2190 нм, z = 3, пространств. группа RЗm); т. пл. 2460њС; плотн. 2,46 г/см³; температурный коэф. линейного расширения 5,5*10^-6 К^-1 (300-1100 К); микротвердость 55,9 ГПа. Полупроводник и-типа.

Лит.: Косолапова Т. Я., Карбиды, М., 1968; Boron and refractory borides, ed. by V.I. Matkovich, v. 1, B.-N.Y., 1977, p. 310-30. A.H. Пилянкевич.