金属硼化物结构与性能
硼及其化合物
硼族元素及其化合物约公元前200年，古埃及、罗马、巴比伦曾用硼沙制造玻璃和焊接黄金。
法国化学家盖吕萨克用金属钾还原硼酸制得单质硼。
硼在地壳中的含量为0.001%。
硼为黑色或银灰色固体。
晶体硼为黑色，硬度仅次于金刚石，质地较脆。
硼还由于其缺电子性造成其氢化物中硼原子拥有异常高的配位数，使之成为所有元素氢化物中结构最复杂的。
单质硼为黑色或深棕色粉末，熔点2076C。
沸点3927C。
单质硼有多种同素异形体，无定形硼为棕色粉末，晶体硼呈灰黑色。
晶态硼较惰性，无定形硼则比较活泼。
单质硼的硬度近似于金刚石，有很高的电阻，但它的导电率却随着温度的升高而增大，高温时为良导体。
硼共有14种同位素，其中只有两个是稳定的。
室温时为弱导电体；高温时则为良导体。
在自然界中主要以硼酸和硼酸盐的形式存在。
晶体结构晶态单质硼有多种变体，它们都以B12正二十面体为基本的结构单元。
这个二十面体由12个B原子组成，20个接近等边三角形的棱面相交成30条棱边和12个角顶，每个角顶为一个B原子所占据。
由于B12二十面体的连接方式不同，键也不同，形成的硼晶体类型也不同。
其中最普通的一种为a菱形硼a菱形硼是由B i2单元组成的层状结构，a菱形硼晶体中既有普通的。
键，又有三中心两电子键。
许多B原子的成键电子在相当大的程度上是离域的，这样的晶体属于原子晶体，因此晶态单质硼的硬度大，熔点高，化学性质也不活泼。
在a-菱形硼晶格中，每个二十面体通过处在腰部的6个B原子以三中心两电子键与在同一平面内的相邻的6个二十面体连接起来（其中虚线三角形表示三中心两电子键，键距203pm）。
这种二十面体组成的片层，层面结合靠的是二十面体的上下各3个B原子以6个正常的B-B共价键（即两中心两电子键，键长171pm）同上下两层的6个附近的二十面体相连接，3个在上一层，3个在下一层。
在硼的二十面体结构单元中，B12的36个电子是如下分配的：在二十面体内有13个分子轨道，用去26个电子；每个二十面体同上下相邻的6个二十面体形成6个两中心两电子共价键，用去了6个电子；在二十面体腰部的6个B原子与同平面上周围相邻的6个三中心两电子键，用去了 6 >2/3=4个电子，结果总电子数是26+6+4=36。
碲化铋 金相
碲化铋金相
碲化铋是一种金属硼化合物，其化学式为Bi2Te3。
它是一种典
型的热电材料，具有重要的应用价值。
在热电领域，碲化铋是一种重要的材料，可以用于制备热电发电机、热电冷却器等。
碲化铋的金相组织主要有晶粒大小、晶粒形状、晶粒分布、组织缺陷等方面的特征。
晶粒大小和晶粒形状是影响材料性能的重要因素，而晶粒分布和组织缺陷则会影响材料的热电性能。
碲化铋的金相组织可以通过金相显微镜来观察。
在制备样品之前，需要将碲化铋样品切割成合适的大小，并使用金相切片机制备样品。
制备好的样品需要进行磨削、抛光等处理，然后使用金相显微镜观察样品表面的组织结构。
在碲化铋的金相组织中，可以观察到晶粒的大小和形状。
晶粒通常是多边形的，大小在几微米到几十微米之间。
碲化铋的晶粒分布均匀，但在一些区域可能存在晶粒聚集的情况。
此外，在碲化铋的金相组织中，还可以观察到一些缺陷，如晶界、夹杂等。
总之，碲化铋的金相组织是影响其热电性能的重要因素之一。
通过观察碲化铋的金相组织，可以更好地理解其性能和应用。
- 1 -。
金属硼的作用
金属硼的作用一、金属硼的概述金属硼是一种重要的结构材料和功能材料，具有广泛的应用领域。
它是由硼元素与其他金属元素形成的合金，在高温下具有良好的热稳定性和机械性能。
本文将详细探讨金属硼在不同领域中的作用。
二、金属硼在航空航天领域中的作用1.提高航空器的结构强度和耐热性能：金属硼可以与铝、镁等金属形成合金，增加合金的强度和硬度，提高航空器的结构强度。
同时，金属硼可以提高合金的耐高温性能，使航空器在高温环境下仍能保持稳定的性能。
2.提高航空发动机的性能：金属硼可以作为航空发动机的结构材料，提高发动机的工作效率和可靠性。
金属硼合金具有良好的耐高温性能和抗热腐蚀性能，能够承受高温高压的工作环境，并减少发动机的重量，提高发动机的推力和燃烧效率。
3.减轻航天器的重量：金属硼具有良好的强度和轻量化特性，可以用于制造航天器的结构件，减轻航天器的重量，提高其载荷能力和运行效率。
此外，金属硼还可以用于制造航天器的热保护材料，提高航天器的热稳定性。
三、金属硼在能源领域中的作用1.作为核能材料：金属硼可以作为核能材料，用于核反应堆的控制棒、中子源等部件。
金属硼具有良好的中子吸收性能，可以有效控制核反应堆的核反应速率，保证核反应的安全性和稳定性。
2.作为电池材料：金属硼可以用于制造高性能锂离子电池和超级电容器。
金属硼具有较高的电导率和电容量，能够提高电池的能量密度和充放电速度，延长电池的使用寿命。
3.作为太阳能电池材料：金属硼可以用于制造高效率的太阳能电池。
金属硼具有良好的光吸收性能和电导率，能够将光能转化为电能，并提供稳定的电流输出。
四、金属硼在汽车工业中的作用1.提高汽车的安全性能：金属硼可以用于制造汽车的安全气囊和碰撞部件。
金属硼具有较高的强度和耐冲击性能，在车辆碰撞时能够有效吸收和分散撞击力，保护车内乘员的安全。
2.提高汽车的燃油经济性：金属硼可以用于制造汽车发动机的活塞材料和润滑材料。
金属硼合金具有较低的摩擦系数和热膨胀系数，能够减少发动机的能量损失和热损失，提高汽车的燃油经济性。
【国家自然科学基金】_金属硼化物_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
科研热词 阳极材料 金属硼化物 耐腐蚀性 等温热锻 电氧化 水溶液电池体系 氩弧熔覆 板条厚度 原位合成 力学性能 中性水溶液 γ -tial mo-ni-b熔覆层
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
科研热词 钎焊 抗剪强度 力学性能 钴基钎料 真空钎焊 显微组织 微观组织 叠层复合材料 单晶高温合金 过渡金属硼化物 超硬材料 结构 组织 第一性原理 硼化物纳米线 热力学性质 淬火温度 核壳结构 性能 微观结构 弹性性质 制备方法 五次孪晶纳米结构 tial基合金 ni基合金 fe-c-b合金 5d过渡金属二硼化物
2008年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
科研热词 高温超导体 马氏体不锈钢 空蚀 硼化物 硼 电子结构 电声耦合 熔盐电解法 激光熔覆 柱状晶组织 态密度 密度泛函 ti-46al-5nb ti-46al nicrsib b添加
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 料 钛金属 热力学 渗硼 化学抛光 na2b4o7 高比容量 金属钛 连接温度 过渡金属碳化物 过渡金属硼化物 过渡金属氮化物 超硬材料 负极材料 硼化 瞬时液相扩散连接 界面组织 电解 熔盐 断口分析 多电子反应 动力学 tib2 gh4169合金 fe—b合金 fe-b合金 fe-b alloy composite ceramics chemical removal boride al
元素化学——硼族
为什么不用铝来还原制备单质硼？
高温生成的 Al2O3难溶于酸，难以除去； Al 与 B 可以形成黑色的 AlB12 ，难以除去。
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氧化物
硼是亲氧元素，硼氧化物具有很高的稳定性。 通过 B 与 O2 反应或 H3BO3 加热脱水可得到氧化物。加热脱 水红热时得玻璃态 B2O3 ，减压历时二周逐渐加热到 670 K 得 晶体状 B2O3。
1
盐溶解的热力学解释
溶解过程：G=H-TS，通常H较大，因而可以近似忽略TS,
H包括两部分：破坏晶格能吸热、离子水合过程放热
晶格能
水合焓
U f1 ( H 水合 1 ) rM rX -
rM rX 时, 对U有利 rM rX 或 rM rX 时, 对H 水合 有利
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物理性质
铝
银白色金属，有良好的延展性和导电性；用于制造合金并广 泛应用于航空航天领域，另外可以作为还原剂用于制备其它 金属；
镓、铟、铊
镓为较软的金属，熔点为 302.78K，人 的体温就能使之熔化，沸点为2343K， 熔沸点相差非常大，可以用于制造高温 温度计；
19
物理性质
镓、铟、铊及其化合物如 GaAs、InP均为性能优异的半
通性
键 键能 389 / kJmol-1 某些键的键能 B-H C-H Si-H B-O C-O Si-O B-B 411 318 561 358 452 293 C-C 346 Si-Si 222
• 本族元素有三个价电子，可以形成三条共价键，最外层为6
电子，尚缺两个电子达到稳定结构，因而本族 +3 氧化态的
1 1 f 2 ( ) f3 ( ) rM rX -
如 LiF 阴阳离子半径较接近， 溶解度小；而 LiI、CsF 离子半径 相差比较大，溶解度也比较大。
硼化 有机硅 聚合物-概述说明以及解释
硼化有机硅聚合物-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述硼化有机硅聚合物是一种新型的材料，由硼化物、有机硅和聚合物三个组成部分构成。
硼化物具有优异的导电性和热传导性能，有机硅具有良好的柔韧性和耐热性，聚合物可以提供良好的力学性能和可塑性。
将这三种材料复合在一起，形成了硼化有机硅聚合物，具有多种优势和应用潜力。
硼化有机硅聚合物具有高导电性能，这使得它在电子器件领域具有广阔的应用前景。
通过调节硼含量和有机硅分子的结构，可以调控材料的导电性能。
同时，硼化有机硅聚合物还具有优异的热传导性能，在高温环境下仍能保持良好的导热性能，这使得它在热管理领域也具备广泛的应用潜力。
此外，硼化有机硅聚合物还具有良好的柔韧性和耐热性。
由于有机硅的特殊结构，硼化有机硅聚合物在拉伸和弯曲等应力作用下有良好的抗变形能力，并且可以在高温环境中保持结构的稳定性。
这使得它在柔性电子、弹性材料等领域具备广泛的应用前景。
聚合物在硼化有机硅聚合物中起到了增强材料的作用。
聚合物可以使硼化有机硅聚合物具有良好的力学性能，如强度、硬度等。
此外，聚合物还可以调控硼化有机硅聚合物的可塑性，使其具备成型和加工的能力。
综上所述，硼化有机硅聚合物是一种多功能的材料，具有优异的导电性能、热传导性能、柔韧性和耐热性。
它的应用领域广泛，包括电子器件、热管理、柔性电子和弹性材料等。
在未来的发展中，我们可以通过进一步研究和改进，不断拓宽硼化有机硅聚合物的应用范围，并推动该领域的发展。
1.2文章结构文章结构：本文将分为三个部分来探讨硼化有机硅聚合物的相关内容。
首先，在引言部分，将对硼化物、有机硅和聚合物进行概述，并介绍本文的目的。
然后，在正文部分，将分别探讨硼化物的性质、有机硅的应用以及聚合物的特点。
最后，在结论部分，将总结硼化有机硅聚合物的优势，并展望该领域的未来发展。
在结束语中，对本文进行一个简短的总结。
通过这样的结构安排，读者将能够全面了解硼化有机硅聚合物的相关知识，并对其在未来的应用前景有一个清晰的认识。
硼化钛
硼化钛钛的硼化物很多，有Ti2B、TiB、TiB2、Ti2B5等，它们均为灰黑色粉末。
硼化钛是一种重要的硼化物材料，它的物理化学性能优异，如TiB2比ZrB2的密度小、硬度大、，熔点也低。
制取方法制取硼化钛的方法甚多，常用的方法大多是一步合成法。
如：将TiO2、B4C和C混合经高温合成，反应为：2TiO2十B4C十3C＝2TiB2十4CO (2—180)将TiO2、B4C和Mg粉混合让其自燃燃烧。
便会生成TiB2：2TiO2十B4C十3Mg＝2TiB2十3MgO十CO (2—181)再将燃烧反应物破碎、筛分和酸洗除去MgO，就得到TiB2。
性质TiB2价键结合力强。
因此具有熔点高、硬度大、导热性能和导电性能好等特性。
TiB2的晶体构造为六方晶格，a＝0．3026nm，c＝0．32l3nm，密度为4，5 g/cm3，熔点2980℃，莫氏硬度为9，显微硬度为2．9GPa，电导率常温下为6．25×l05s·m—l，电阻温度系数为正，热膨胀系数为 4．6×10—6K—1。
TiB2具有良好的热稳定性能，常温下非常稳定，即使在高温下也具有优异的抗氧化性能。
这是因为TiB2表面覆盖一层复合氧化物保护层，故它的使用温度可达2000～3000℃。
TiB2具有良好的耐磨和耐蚀性能，它耐熔融金属的腐蚀性能优异，耐酸性能也好。
TiB2在碱中或氯气氛中加热到高温时会被侵蚀，与氟在常温下也会反应。
用途TiB2主要用作隋性气氛或真空中的高温发热体材料，如用粉末冶金法制得的含57％TiB2和43％TiCN的导电复合材料适于制造金属真空蒸发皿。
以TiB2为基的工程陶瓷烧结体可以制造高硬度、高韧性的切削刀具、管坯拉模、高压喷嘴等。
TiB2还是最佳的铝电解槽专用阴极材料。
如在铝电解槽上使用碳化纤维增强的TiB2/C复合涂层阴极节能显著。
TiB2和其他结构陶瓷材料一样，具有强度低、脆性大的缺点，必须提高它的机械性能方能扩大它的应用领域。
硼钢
。。。
。。。
。。。
硼对低碳合金钢淬透性的影响机理
影响淬透性的各种因素
晶粒尺寸
奥氏体化温度
硼含量
碳含量
硼的淬透性机理研究
摘要
硼钢—以提高淬透性为主要目的而加入微量硼的碳钢及低合金钢，具有许多明显的优点。在钢中加入硼可以节约大量贵重的合金元素，明显改善钢的淬透性、机械性能以及冷变形等性能并降低钢的成本等，因此硼钢受到各国广泛的注意，几十年来发展很快。本文对硼的各种淬透性机理做了评述，分析了各种激励所描述的淬透性随合金成分和热处理制度而发生的变化。所考虑的影响淬透性的各种因素包括总硼量、碳含量、晶粒尺寸、奥氏体温度和铁素体的形成温度等。本评述的主要内容是：首先从原子的角度对提出的各种硼淬透性机理做定性的描述；其次根据铁素体生核模型，对这些机理加以分析；第三，根据这些机理讨论晶粒尺寸、奥氏体化温度、转变温度、硼和碳含量等对淬透性将产生什么样的影响。根据本评述所得到的结论是：在没有硼—杂质相互作用的条件下，在硼碳化物溶解温度附近奥氏体化，合金可获得最高的淬透性。
概述
硼
硼在化学元素周期表中位于第二周期，是第三A族的第一个元素。它和N、O都有很强的亲和力，并能与S、碳化合。硼与某些金属（如钛等）化合生成机硬的化合物。为了进一步了解硼元素的性质，下面我们列出它的基本物理性能和化学性能。
原子量10.82
原子半径（Å）0.97
比重（g/cm ）2.34
熔点（℃）2600
几种硼淬透机理
在已提出的各种硼淬透机理中，有四种一直保留至今。这些机理都认为，硼对淬透性的有利作用是由于推迟了铁素体的成核过程，但并不影响奥氏体或铁素体基体的热力学性能。由于铁素体一般是在奥氏体晶界上生核，因此所有的机理都把注意力集中在奥氏体化和奥氏体分解过程中，晶界上可能发生的变化上。因为钢中的硼含量很低，所以这种想法是非常恰当的。对于10ppm的典型酸溶硼含量来说，平均每20000个铁原子才大约有一个硼原子，这样看来似乎硼的作用不可能很大。但是对于大于30微米的晶粒尺寸来说，晶界上每个铁原子所具有的硼原子数却大于1，而且每个形成铁素体晶粒的晶核大约有40亿个硼原子。既然硼原子浓度能达到这样高的数值，关于硼推迟铁素体生核的一些机理就可以加以考虑了。下面介绍四种最有可能成立的机理。