Бориды - Самсонов Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
UB2 кристаллизуется в гексагональной сингонии, структурный тип AlB2, пространственная группа D1Sh—Рб/tntntn, периоды решетки, А : а=3,14, с=4,00 [835].
UB4 имеет тетрагональную структуру, пространственная группа Dlh —PA/mbm с периодами, А: а=7,075, с = 3,979 (с/а== =0,562) [1026, 1027]; у UBi2 структура кубическая, пространственная группа 0%—Fm3m, период решетки а=7,473 А. * Физические свойства боридов урана. В работе [305] измерены удельное электросопротивление, термический коэффициент CO-
— I ¦ •[ - і L I Г і ¦ 2<t 2№ : T "in 95 ¦ \ \
"'X 1 p \, V >J5
*
¦'/ iUy.,..,
І
/ / Й
/ /
/ 1 J 1107,5±г,5
-г
A1-V) - 775
661
M-V)
U 20 <t0 60 80B,am.%
Рис, 40. Диаграмма состояния cnj стемы V-г-В [736].
?01
Некоторые физические свойства боридов урана
Таблица 68
Свойство
UB,
UB1
UB1,
Содержание бора, масс.,% Структура
Периоды решетки А: а
е
с/а
Плотность, г/см3:
рентгеновская
пикнометрическая Температура плавления, 0C Коэффициент термического расширения, Ю-9 град-1 (20 0C) Удельное электросопротивление,
MKOM-CM
Термический коэффициент сопротивления, 1O-3 град-1
Коэффициент Холла Ю-4 см3/к Магнитный момент u.?
Магнитная восприимчивость, 10—8 (300 0C) Работа выхода, эв
8,36 Гексагональная, тип AlB2
3,14 [835]
4,00 1,274
12,71
2385[736] 9 по оси а 8 по оси с
Предел прочности при изгибе, кГ/см* Коэффициент излучения (900—1700 0C)_
550 [997]
(9,3+0,2)Х х10-*Г[713]
15,4 Тетрагональная
7,075 [1026, 1027] 3,979 0,562
9,38 9 32 2495[736]
98 [997]
3,4 [997] 1390 [997]
(3,4+0,8)Х XlO-' Г[713] 4218 [830]
35,3 Кубическая
7,473
5,825 [578]
5,65 2235[736] 4,6[305]
23 [305]
+2,3 [305]
—0,24
70 [997]
(2,89+2,38) к Х10-4Г[713]
0.75
противления, коэффициент Холла, термическое расширение, коэффициент излучения додекаборида урана. По методике [295] оценены характеристическая температура и среднеквадратичные смещения атомов. Полученные в работе [305] сведения по электрофизическим свойствам UBi2 и свойствам других боридных фаз урана приведены в табл. 68.
Расчет критерия 6=-=п+и2,—-п^и2_, характеризующего
тип проводимости [997], показал, что для додекаборида урана неприменима однозонная модель.
Анализ полученных в работе [305] результатов измерения электрофизических свойств UBi2 и характер температурной зависимости р тетраборида урана (рис. 41) [997] позволяют сделать вывод о том, что бориды урана являются металлоподоб-ными соединениями с металлическим типом проводимости. Малые величины коэффициента теплового расширения и среднеквадратичных смещений атомов в решетке UB12 свидетельству-
202
ют об определяющей роли борного каркаса в его структуре. По аналогии с боридами трехвалентных металлов можно предположить, что проводимость осуществляется в полосах, образованных атомами металла.
Исследование магнитных свойств боридов урана [664, 805] показало независимость магнитной восприимчивости от магнитного поля при температурах от 4,2—80 до 10000K- При гелиевой температуре магнитная восприимчивость UB2 и UB12 возрастала, вероятно, вследствие присутствия в них парамагнитных примесей.
Магнитная восприимчивость диборида урана в пределах экспериментальных погрешностей оказалась темпе-•ратурно-независимой, что находится в хорошем согласии с данными, приведенными в работе [664] (рис. 42)«
Магнитная восприимчивость додекаборида урана незначительно уменьшается с ростом температуры, а кривая %=/(Т) тетраборида урана имеет максимум при 150°К. При температурах выше 45O0K она изменяется по закону
Кюри—Вейсса с более высоким отрицательным значением константы Вейсса (—680° К).
Полученные результаты трактуются в работе [997] с позиции модели молекулярных орбиталей [805], при этом указывается, что большой вклад в магнитную восприимчивость боридов урана вносят орбитальный парамагнетизм и спин-орбитальное взаимодействие, кроме обменного.
Температурную независимость магнитной восприимчивости UB2 можно объяснить, если предположить, что уровень Ферми находится под минимумом на кривой плотности состояний, как это предполагали для у-урана. Аналогичное объяснение дано и для UB12. Небольшие значения д%/дТ для UB12 могут быть объяснены незначительным смещением энергии Ферми от положения минимума по сравнению с UBi2. Сложный характер температурной зависимости магнитной восприимчивости тетраборида урана объясняют в работе [997] по аналогии с палладием [852, 958], исходя из предположения наличия острого максимума на кривой плотности состояний вблизи уровня Ферми.
Химические свойства боридов урана исследовались Андрие [545] и обсуждены в работе [121]. Бориды UB4 и UBj2 легко растворяются в смеси HNO3+ H2O, бурно реагируют с пере-
Рис. 41. Удельное электросопротивление UB4 в зависимости от температуры (пунктирная линия — кривая, приведенная к нулевой пористости [664]).
208
кисями, UB4 растворяется в соляной и плавиковой кислотах,, UBt2 устойчив в кипящих HCJ и HF, медленно реагирует, с сер-ной кислотой, тетраборид урана бурно реагирует с ней. Такое различное поведение боридов UB4 и UBi2 в соляной, плавиковой и серной кислотах можно использовать для разделения этих двух боридов.
