Бориды вольфрама
Бориды вольфрама — это соединения вольфрама и бора . Их наиболее примечательным свойством является высокая твердость. Твердость по Виккерсу кристаллов WB или WB 2 составляет ~20 ГПа [1] [2] , а WB 4 — ~30 ГПа при нагрузках, превышающих 3 Н. [3]
Синтез
Монокристаллы WB 2− x , x = 0,07–0,17 (диаметром около 1 см, длиной 6 см) были получены методом плавящей зоны [1] , а кристаллы WB 4 можно выращивать методом дуговой плавки смеси элементарного вольфрама и бора [3] .
Структура
WB 2 имеет такую же гексагональную структуру, как и большинство диборидов (AlB 2 , MgB 2 и т. д.). [4] WB имеет несколько форм: α ( тетрагональная ), β ( орторомбическая ) и δ ( тетрагональная ). [2]
Характеристики
Кристаллы δ-WB и WB 2 имеют металлическое удельное сопротивление 0,1 и 0,3 мОм·см соответственно. Окисление W 2 B, WB и WB 2 значительно при температурах выше 600 °C. Конечные продукты окисления содержат WO 3 и, вероятно, аморфный B 2 O 3 или H 3 BO 3 . Температуры плавления W 2 B, WB и WB 2 составляют 2670, 2655 и 2365 °C соответственно. [2]
| Материал | Твёрдость по Виккерсу (ГПа) | Модуль упругости (ГПа) | Температура плавления (°С) |
|---|---|---|---|
| Ш 2 Б | 2670 | ||
| ВБ | ~20 | 2655 | |
| ВБ 2 | ~20 | 2365 | |
| ВБ 4 | ~30 |
Ссылки
- ^ ab Otani, S.; Ishizawa, Y. (1995). "Подготовка монокристаллов WB 2−x методом плавающей зоны". Journal of Crystal Growth . 154 ( 1– 2): 81– 84. Bibcode : 1995JCrGr.154...81O. doi : 10.1016/0022-0248(95)00155-7.
- ^ abc Окада, С.; Кудо, К.; Лундстрём, Т. (1995). «Подготовка и некоторые свойства кристаллов W 2 B, δ-WB и WB 2 из высокотемпературных металлических растворов». Японский журнал прикладной физики . 34 (1): 226– 231. Bibcode : 1995JaJAP..34..226O. doi : 10.1143/JJAP.34.226. S2CID 95651766.
- ^ ab Mohammadi, R.; Lech, AT; Xie, M.; Weaver, BE; Yeung, MT; Tolbert, SH; Kaner, RB (2011). «Тетраборид вольфрама — недорогой сверхтвердый материал». Труды Национальной академии наук . 108 (27): 10958– 62. Bibcode : 2011PNAS..10810958M. doi : 10.1073/pnas.1102636108 . PMC 3131357. PMID 21690363 .
- ^ Woods, HP; Wawner, FE; Fox, BG (1966). "Диборид вольфрама: получение и структура". Science . 151 (3706): 75. Bibcode :1966Sci...151...75W. doi :10.1126/science.151.3706.75. PMID 17842093. S2CID 7686903.
