Структура, свойства и области применения боридов металлов,  получаемых различными методами

Д.С. Абдулкаримова; З.A. Мансуров; О. Одавара; А.С. Рогачев

doi:10.18321/

Авторы

Д.С. Абдулкаримова Казахский национальный университет им. аль-Фараби
З.A. Мансуров Институт Проблем Горения, 050012, г. Алматы, ул. Богенбай батыра, 172
О. Одавара Токийский Технологический Институт, Токио, Япония
А.С. Рогачев Институт Структурной Макрокинетики и Проблем Материаловедения, Черноголовка, Россия

DOI:

https://doi.org/10.18321/

Ключевые слова:

бориды, металлы, тугоплавкие соединения, огнеупоры

Аннотация

В данной работе представлены основные характеристики и свойства наиболее применяемых боридов металлов. Проведен анализ перспективных методов их получения и применения в науке и технике. Представлен общий взгляд на некоторые направления, опубликованные в последние годы, описаны наиболее важные результаты.

Библиографические ссылки

(1) Самсонов Г. В., Серебрякова Т. Н., Неронов В. А. Бориды. – М., 1975. – 376 с.

(2) Серебрякова Т. И., Неронов В. А., Пешев П. Д., Трефилов В. И. Высокотемпературные бориды. – М.: Металлургия, 1991. – 367 с.

(3) Pierson J. E., Billard A., Belmonte T. et al. Thin Solid Films. – 1999. – Vol. 347. – P. 78.

(4) Pierson J. F., Belmonte T., Michel H. Surface and Coatings Technology. – 2001. – Vol. 133. – P. 301.

(5) Zhon M., Noze M., Makino Y., Nogi K. Thin Solid Films. – 1999. – Vol. 234. – P. 343.

(6) Zhon M., Noze M., Makino Y., Nogi K. Thin Solid Films. – 2000. – Vol. 359. – P. 165.

(7) Горшков В. С., Савельев В. Г., Федоров Н. Ф. Физическая химия силикатов и других тугоплавких соединений. – М.: Высшая школа, 1988. – 400 с.

(8) Michioka C., Itoha Y., Yoshimura K., Watabe Y., Kousaka Y., Ichikawa H., Akimitsu J. NMR studies of single crystal chromium diboride. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2007. – Vol. 310. – P. 620–622.

(9) Швейкин Г. П., Ивановский А. Л. Успехи химии. – 1994. – Т. 63. – С. 751.

(10) Ивановский А. Л., Швейкин Г. П. Квантовая химия в материаловедении. Бор, его сплавы и соединения. – Екатеринбург: Издательство «Екатеринбург», 1997.

(11) Greenwood N. N. Boron. In: Comprehensive Inorganic Chemistry. – Vol. 1. – New York, 1973. – P. 665–991.

(12) Muetterties E. L. The Chemistry of Boron and its Compounds. – New York; London: J. Wiley, 1967.

(13) Decker B. F., Kasper J. S. Acta Cryst. – 1954. – № 7. – P. 77.

(14) Post B., Glaser V. F., Moskowits D. Acta Metallurgica. – 1954. – № 2. – P. 20.

(15) Nagamatsu J., Nakagawa N., Muranka T. et al. Nature. – 2001. – № 410. – P. 63.

(16) Моисеев Г. К., Ивановский А. Л. О составе нестехиометрических боридов некоторых металлов [Электронный ресурс] // Исследовано в России. – 2005. – С. 1544–1549. – Режим доступа: http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2005/147.pdf

(17) Гусев А. И., Ремпель А. А. Нестехиометрия, беспорядок и порядок в твердом теле. – Екатеринбург: Издательство УрО РАН, 2001. – 580 с.

(18) Самсонов Г. В., Марковский Л. Я., Жигач А. Ф., Валяшко М. Г. Бор, его соединения и сплавы. – Киев: Издательство АН УССР, 1960. – 470 с.

(19) Muetterties E. L. The Chemistry of Boron and its Compounds. – New York: Wiley, 1976. – 198 p.

(20) Кузьма Ю. Б. Кристаллохимия боридов. – Львов: Вища школа, 1983. – 210 с.

(21) Косолапова Т. Я. Свойства, получение и применение тугоплавких соединений. – М.: Металлургия, 1986. – 928 с.

(22) Зефирова А. П. Термодинамические свойства неорганических веществ. – М.: Автомиздат, 1965. – 460 с.

(23) Рузинов Л. П., Гуляницкий Б. С. Равновесные превращения металлургических реакций. – М.: Металлургия, 1975. – 416 с.

(24) Кузенкова М. А. Структура, свойства и области применения порошков тугоплавких соединений, полученных различными методами // Проблемы технологии горения: материалы Всесоюзной конференции по технологии горения. – Черноголовка, 1987. – Т. 2. – С. 47–50.

(25) Карасев А. И. Порошковая металлургия. – 1973. – № 10. – С. 1–5.

(26) Игнатенко П. И. Факторы, определяющие образование наноструктур боридных и нитридных пленок на основе переходных металлов // Физика твердого тела. – 2009. – Т. 51, вып. 8.

(27) Коновалов В. А., Терпий Д. Н. Кинетика нарастания и свойства наноструктурных пленок диборида гафния // Журнал технической физики. – 2009. – Т. 79, вып. 7.

(28) Paderno Yu. B., Filipov V. B., Paderno V. N., Sayir A. Submicrone size single crystal Me(IV)B₂ (Me = Ti, Zr, Hf) fibers // Journal of European Ceramic Society. – 2005. – № 25. – P. 1301–1305.

(29) David S., Mirva E., Mats N., Zhijan S. Homogeneous TiB₂ ceramics achieved by electric current-assisted self-propagating reaction sintering // Journal of the American Ceramic Society. – 2007. – Vol. 90, № 10. – P. 3303–3306.

(30) Мержанов А. Г. Концепция развития самораспространяющегося высокотемпературного синтеза как области научно-технического прогресса. – Черноголовка: Территория, 2003. – 368 с.

(31) Нечепуренко А. С., Шамриков В. М., Ласыченков Ю. Я., Самунь С. В., Кислицын В. И. Бор, его бескислородные соединения и их применение в современной технике // Сб. трудов ФГУП «УНИХИМ с ОЗ». – 2005. – № 72.

(32) Амосов А. П., Боровинская И. П., Мержанов А. Г. Порошковая технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза материалов. – М.: Машиностроение-1, 2007. – 471 с.

(33) Ксандопуло Г. И., Моисеева Ю. А., Абдулкаримова Р. Г., Ефремов В. Л., Петрова Г. А. Получение боридсодержащих керамических материалов из боратных руд методом СВС // Инженерно-физический журнал. – Минск, 1993. – Т. 65, № 4. – С. 501–502.

(34) Abdulkarimova D. S., Vongai I. M., Mansurov Z. A., Odawara O. Producing of boride composites by SHS method // 17th Int. Symp. on Boron, Borides and Related Materials. – Turkey, 2011. – P. 175.

(35) Левашов Е. А., Курбаткина В. В., Пацера Е. И., Погожев Ю. С., Рупасов С. И., Рогачев А. С. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез перспективных керамических материалов для технологий осаждения функциональных наноструктурных покрытий // Известия вузов. Цветная металлургия. – 2010. – № 5. – С. 27–53.

(36) Левашов Е. А., Рогачев А. С. Перспективные материалы и технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. – М.: МИСиС, 2011. – 377 с.

(37) Yeha C. L., Li R. F. Formation of TiB₂–Al₂O₃ and NbB₂–Al₂O₃ composites by combustion synthesis involving thermite reactions // Chemical Engineering Journal. – 2009. – № 147. – P. 405–411.

(38) Wang L. L., Munir Z. A., Maximov Y. M. Thermite reactions: their utilization in synthesis and processing of materials // Journal of Materials Science. – 1993. – № 28. – P. 3693–3708.

(39) Vallauri D., Atias-Adrian I. C., Chrysanthou A. TiC–TiB₂ composite: a review of phase relationships, processing and properties // Journal of the European Ceramic Society. – 2008. – № 8. – P. 1697–1713.

(40) Locci A. M., Orrfj R., Cao G., Munir Z. A. Simultaneous spark plasma synthesis and densification of TiC–TiB₂ composite // Journal of the American Ceramic Society. – 2006. – Vol. 89. – P. 848–855.

(41) Zhao H., Cheng Y. B. Formation of TiB₂–TiC composite by reactive sintering // Ceramics International. – 1999. – № 25. – P. 353–358.

(42) He J., Wang W., Fu Zh., Sun H. Combustion synthesis of TiB₂ ceramics powder from B₂O₃–TiO₂–Mg system in air atmosphere // Journal of Wuhan University of Technology, Materials Science Edition. – 2005. – Vol. 20, № 2. – P. 90–93.

(43) Иванов В. В., Черноусов А. А., Кирик С. Д., Нагибин Г. Е. Некоторые аспекты физико-химии связывания в компоненте TiB₂/Al₂O₃ // Огнеупоры и техническая керамика. – 2011. – № 10. – С. 19–25.

(44) Гладких Л. И., Григорьев О. Н., Соболь О. В., Пугачев А. Т., Соболь Е. А., Мартынюк С. В. Структура и прочность композиционной керамики TiB₂–CrB₂ и TiB₂–W₂B₅, полученной методом горячего прессования // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение. – 2002. – № 6 (82). – С. 139–142.

(45) Матовников А. В., Урбанович В. С., Чукина Т. А., Сидоров А. А., Новиков В. В. Комбинированный метод синтеза диборидов редкоземельных элементов // Неорганические материалы. – 2009. – Т. 45, № 4. – С. 414–416.

(46) Горячев Ю. М., Ковенская Б. А., Тимофеева И. И. К вопросу об образовании высших боридов переходных металлов под влиянием высоких давлений // Физика и техника высоких давлений. – 1982. – № 8. – С. 47–50.

(47) Urbanovich V. S. Physical and Mechanical Properties of TiB₂–TaB₂ Solid Solutions obtained at High Pressures and High Temperatures // Program and Abstracts of the 13th Int. Symp. on Boron, Borides and Related Compounds. – 1999. – P. 71.

(48) Сычев А. Е., Мержанов А. Г. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез наноматериалов // Успехи химии. – 2004. – Т. 73, № 2. – С. 157–170.

(49) Merzhanov A. G., Rogachev A. S. Pure and Applied Chemistry. – 1992. – Vol. 64, № 9. – P. 941.

(50) Рогачев А. С., Шкиро В. М., Чаусская И. Д., Швецов М. В. Физика горения и взрыва. – 1988. – Т. 6, № 86.

(51) Uenishi K., Matsubara T., Kambara M., Kobayashi K. F. Scripta Materialia. – 2001. – Vol. 44. – P. 2093.

(52) Taneoka Yu., Odawara O. Combustion synthesis of the Titanium–Aluminium–Boron system // Journal of the American Ceramic Society. – 1989. – Vol. 72, № 6. – P. 1047–1049.

(53) Hong Ch., Zhang X., Han J., Wang B. Fabrication and mechanical properties of porous TiB₂ // Ceramics Journal of Materials Science. – 2006. – Vol. 41, № 15. – P. 4790–4794.