Бориды тантала — это соединения тантала и бора, отличающиеся исключительной твердостью .
Характеристики
Твердость по Виккерсу пленок и кристаллов TaB и TaB2 составляет ~30 ГПа. [1] [2] [3] Эти материалы устойчивы к окислению ниже 700 °C и к кислотной коррозии. [1] [3]
TaB 2 имеет такую же гексагональную структуру, как и большинство диборидов (AlB 2 , MgB 2 и т.д.). [4] Упомянутые бориды имеют следующие пространственные группы: TaB ( орторомбическая , тип иодида таллия(I) , Cmcm), Ta 5 B 6 (Cmmm), Ta 3 B 4 (Immm), TaB 2 ( гексагональная , тип диборида алюминия , P6/mmm). [3]
Подготовка
Монокристаллы TaB, Ta 5 B 6 , Ta 3 B 4 или TaB 2 (диаметром около 1 см, длиной 6 см) могут быть получены методом плавающей зоны . [2] [3]
Пленки борида тантала можно осаждаться из газовой смеси TaCl 5 -BCl 3 -H 2 -Ar в диапазоне температур 540–800 °C. TaB 2 (однофазный) осаждается при соотношении расхода исходного газа (BCl 3 /TaCl 5 ), равном шести, и температуре выше 600 °C. TaB (однофазный) осаждается при BCl 3 /TaCl 5 = 2–4 и T = 600–700 °C. [1]
Нанокристаллы TaB 2 были успешно синтезированы путем восстановления Ta 2 O 5 с помощью NaBH 4 с использованием молярного соотношения M:B 1:4 при 700-900 °C в течение 30 мин в потоке аргона. [5]
Ta 2 O 5 + 6,5 NaBH 4 → 2 TaB 2 + 4 Na(г,ж) + 2,5 NaBO 2 + 13 H 2 (г)
Ссылки
^ abc Мотодзима, Сейджи; Кито, Казухито; Сугияма, Кодзо (1982). «Низкотемпературное осаждение TaB и TaB2 методом химического осаждения из паровой фазы». Журнал ядерных материалов . 105 (2–3). Elsevier BV: 262–268. Bibcode : 1982JNuM..105..262M. doi : 10.1016/0022-3115(82)90383-x. ISSN 0022-3115.
^ ab Otani, S; Korsukova, MM; Mitsuhashi, T (1998). "Рост плавающей зоны и высокотемпературная твердость монокристаллов NbB2 и TaB2". Journal of Crystal Growth . 194 (3–4). Elsevier BV: 430–433. Bibcode : 1998JCrGr.194..430O. doi : 10.1016/s0022-0248(98)00691-5. ISSN 0022-0248.
^ abcd Окада, Сигеру; Кудо, Кунио; Хигаси, Иварни; Лундстрём, Торстен (1993). «Монокристаллы TaB, Ta5B6, Ta3B4 и TAB2, полученные из высокотемпературных металлических растворов, и их свойства». Журнал роста кристаллов . 128 (1–4). Elsevier BV: 1120–1124. Bibcode : 1993JCrGr.128.1120O. doi : 10.1016/s0022-0248(07)80109-6. ISSN 0022-0248.
^ Chen, Xing-Qiu; Fu, CL; Krčmar, M.; Painter, GS (2008-05-16). "Электронное и структурное происхождение сверхнесжимаемости 5d-переходных диборидов MB2 (M=W, Re, Os)". Physical Review Letters . 100 (19). Американское физическое общество (APS): 196403. Bibcode : 2008PhRvL.100s6403C. doi : 10.1103/physrevlett.100.196403. ISSN 0031-9007. PMID 18518467.
^ Золи, Лука; Галиция, Пьетро; Сильвестрони, Лаура; Скити, Дилетта (23 января 2018 г.). «Синтез нанокристаллов диборида металлов IV и V групп с помощью боротермического восстановления с помощью борогидрида натрия». Журнал Американского керамического общества . 101 (6): 2627–2637. doi : 10.1111/jace.15401 .
