Химическая энциклопедия

БОРА КАРБИДЫ . Бор образует ряд карбидов. Надежно установлены составы двух из них - В₄С (или В₁₂С₃) и В₁₃С₂.

Карбид В₄С - черные кристаллы с ромбоэдрич. решеткой (а= 0,5598 нм, с - 1,2120 нм, z = 3, пространств. группа R3т); разлагается выше 2450°С; плотн. 2,52 г/см³; С°_р53,09 Дж/(моль*К); 105 кДж/моль, — 62 кДж/моль; S₂₉₈ 27,11 Дж/(моль*К); давление пара над твердым в-вом 0,091 Па (300 К), 8,2 Па (2522 К); теплопроводность 121,4 Вт/(м*К) при 300 К и 62,8 Вт/(м*К) при 970 К; температурный коэф. линейного расширения 4,5*10^-6 К^-1 (300-1100 К); микротвердость 49,1 ГПа; модуль упругости 450 ГПа;0,001-0,1 Ом м ( ~ 20°С). Полупроводник р-типа; ширина запрещенной зоны 1,64 эВ (выше 1870 К). Ниже 1,28 К переходит в сверхпроводящее состояние. Для В₄С характерна область гомогенности в пределах составов В₄С-В₆₅С.

Карбид В₄С - одно из наиб. устойчивых соединений. Окисляется на воздухе выше 600 °С. Не раств. в воде и минеральных к-тах и их смесях, разлагается кипящими р-рами щелочей. Не взаимод. с S, Р и N₂ до ~ 1250°С, реагирует с С1₂ ок. 1000°С с образованием ВС1₃ и С. Получают В₄С гл. обр. восстановлением В₂О₃ углеродом (сажей) при 1900-2150°С. Он также образуется по перитектич. р-ции в системе бор—углерод. Компактные изделия из Б. к. получают горячим прессованием (2000-2450°С, 20-35 МПа).

Применяют В₄С для изготовления абразивных и шлифовальных материалов, в кач-ве полупроводников или диэлектриков; он содержится в наплавочных составах для повышения стойкости металлич. пов-стей к мех. воздействию. Карбид, обогащенный изотопом ¹⁰В, - поглотитель нейтронов в ядерных реакторах.

Карбид В₁₃С₂-черные кристаллы с ромбоэдрич. решеткой (а = 0,5630 нм, с = 1,2190 нм, z = 3, пространств. группа RЗm); т. пл. 2460°С; плотн. 2,46 г/см³; температурный коэф. линейного расширения 5,5*10^-6 К^-1 (300-1100 К); микротвердость 55,9 ГПа. Полупроводник и-типа.

Лит.: Косолапова Т. Я., Карбиды, М., 1968; Boron and refractory borides, ed. by V.I. Matkovich, v. 1, B.-N.Y., 1977, p. 310-30. A.H. Пилянкевич.