Борид представляет собой соединение бора и менее электроотрицательного элемента, например борида кремния (SiB 3 и SiB 6 ). Бориды представляют собой очень большую группу соединений, которые обычно имеют высокую температуру плавления и имеют скорее ковалентную, чем ионную природу. Некоторые бориды обладают очень полезными физическими свойствами. Термин «борид» также широко применяется к таким соединениям, как B 12 As 2 (примечание: мышьяк имеет электроотрицательность выше, чем у бора), который часто называют икосаэдрическим боридом .
Бориды можно условно разделить на богатые бором и металлами, например, от соединения YB 66 с одной стороны до Nd 2 Fe 14 B с другой. Общепринятое определение состоит в том, что если соотношение атомов бора к атомам металла составляет 4:1 или более, соединение богато бором; если меньше, то он богат металлами.
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, диамагнитными , парамагнитными , ферромагнитными или антиферромагнитными . [1] Они в основном стабильны и тугоплавки.
Некоторые металлические додекабориды содержат икосаэдры бора , другие (например, иттрия , циркония и урана ) имеют атомы бора, расположенные в кубооктаэдрах . [2]
LaB 6 представляет собой инертное тугоплавкое соединение, используемое в горячих катодах из-за его низкой работы выхода , что обеспечивает высокую скорость термоэлектронной эмиссии электронов; Кристаллы YB 66 , выращенные методом плавающей зоны непрямого нагрева , используются в качестве монохроматоров низкоэнергетического синхротронного рентгеновского излучения. [3] VB 2 показал некоторые перспективы в качестве потенциального материала с более высокой энергоемкостью, чем литий, для батарей. [4]
Переходные металлы имеют тенденцию образовывать богатые металлами бориды. Бориды, богатые металлами, 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 сверхнесжимаемость OsB 2 и ReB 2 . [5]
Бориды, богатые бором, содержат трехмерные каркасы из атомов бора, которые могут включать полиэдры бора. Бориды с высоким содержанием металлов содержат отдельные атомы бора, звенья B 2 , цепочки бора или листы/слои бора.
Примерами различных типов боридов являются:
