بوريد
البوريد مركب يتكون من البورون وعنصر أقل كهرسلبية ، مثل بوريد السيليكون (SiB₃ و SiB₆ ) . تُشكل البوريدات مجموعة كبيرة من المركبات التي تتميز عمومًا بدرجات انصهار عالية، وتكون روابطها تساهمية أكثر منها أيونية. تُظهر بعض البوريدات خصائص فيزيائية مفيدة. يُستخدم مصطلح "بوريد" أيضًا بشكل عام لوصف مركبات مثل B₁₂As₂ ( مع العلم أن الزرنيخ ذو كهرسلبية أعلى من البورون) ، والذي يُشار إليه غالبًا باسم بوريد عشريني الوجوه .
المركبات
يمكن تصنيف البوريدات بشكل عام إلى غنية بالبورون أو غنية بالفلزات، على سبيل المثال ، المركب YB66 في أحد طرفي الطيف، وصولاً إلى Nd2Fe14B في الطرف الآخر . ويُعرّف المركب عمومًا بأنه غني بالبورون إذا كانت نسبة ذرات البورون إلى ذرات الفلز 4:1 أو أكثر، أما إذا كانت أقل من ذلك ، فهو غني بالفلزات.
بوريدات غنية بالبورون (نسبة البورون إلى المعدن 4:1 أو أكثر)
تشكل المعادن الرئيسية واللانثانيدات والأكتينيدات مجموعة واسعة من البوريدات الغنية بالبورون، بنسب معدن:بورون تصل إلى YB 66 .
تختلف خصائص هذه المجموعة من مركب لآخر، وتشمل أمثلة على المركبات التي تُعد أشباه موصلات، وموصلات فائقة، ومركبات مغناطيسية معاكسة ، ومركبات مغناطيسية مسايرة ، ومركبات مغناطيسية حديدية ، ومركبات مغناطيسية مضادة للحديد . [ 1 ] وهي في الغالب مستقرة ومقاومة للحرارة.
تحتوي بعض مركبات الدوديكابوريد المعدنية على ذرات بورون عشرينية الوجوه، بينما تحتوي مركبات أخرى (مثل الإيتريوم والزركونيوم واليورانيوم ) على ذرات بورون مرتبة في شكل ثماني الوجوه المكعب . [ 2 ]
يُعدّ LaB6 مركبًا حراريًا خاملًا ، يُستخدم في الكاثودات الساخنة نظرًا لانخفاض دالة شغله ، مما يُتيح له معدلًا عاليًا لانبعاث الإلكترونات حراريًا . أما بلورات YB66 ، التي تُنمّى بطريقة التسخين غير المباشر في منطقة عائمة ، فتُستخدم كموحدات لون لأشعة سينكروترون منخفضة الطاقة . [ 3 ] وقد أظهر VB2 بعض الإمكانات الواعدة كمادة محتملة ذات سعة طاقة أعلى من الليثيوم في البطاريات. [ 4 ]
البوريدات الغنية بالمعادن (نسبة البورون إلى المعدن أقل من 4:1)
تميل المعادن الانتقالية إلى تكوين بوريدات غنية بالمعادن. وتتميز هذه البوريدات، كمجموعة، بخمولها وارتفاع درجة انصهارها. بعضها سهل التكوين، مما يفسر استخدامها في صناعة شفرات التوربينات وفوهات الصواريخ، وغيرها. ومن الأمثلة على ذلك AlB₂ و TiB₂ . وقد كشفت الدراسات الحديثة التي أُجريت على هذه الفئة من البوريدات عن العديد من الخصائص المثيرة للاهتمام، مثل الموصلية الفائقة عند 39 كلفن في MgB₂ ، وانضغاطية OsB₂ و ReB₂ الفائقة . [ 5 ]
هياكل البوريد
تحتوي البوريدات الغنية بالبورون على هياكل ثلاثية الأبعاد من ذرات البورون، والتي قد تشمل متعددات السطوح البورونية. أما البوريدات الغنية بالمعادن فتحتوي على ذرات بورون منفردة، أو وحدات B₂ ، أو سلاسل بورونية، أو صفائح/طبقات بورونية.
من أمثلة الأنواع المختلفة من البوريدات ما يلي:
- ذرات البورون المعزولة، مثال Mn 4 B
- وحدتان B ، مثال V 3 B
- سلاسل من ذرات البورون، مثال: FeB
- صفائح أو طبقات من ذرات البورون CrB 2
- هياكل البورون ثلاثية الأبعاد التي تتضمن متعددات السطوح البورونية، على سبيل المثال NaB 15 مع عشرينيات السطوح البورونية
| صيغة | رقم تسجيل CAS | الكثافة (جم/سم 3 ) [ 6 ] | نقطة الانصهار (°م) | المقاومة الكهربائية (10 −8 Ω·m) | صلابة كنوب (حمل 0.1 كيلو باسكال) |
|---|---|---|---|---|---|
| TiB 2 | 12045-63-5 | 4.38 | 3225 | 9-15 | 2600 |
| ZrB 2 | 12045-64-6 | 6.17 | 3050 | 7-10 | 1830 |
| HfB 2 | 12007-23-7 | 11.2 | 3250 | 10-12 | 2160 |
| VB 2 | 12007-37-3 | 5.10 | 2450 | 16-38 | 2110 |
| NbB | 12045-19-1 | 7.5 | 2270 | - | - |
| NbB 2 | 12007-29-3 | 6.97 | 3050 | 12-65 | 2130 |
| فاتورة غير مدفوعة | 12007-07-7 | 14.2 | 2040 | - | - |
| TaB 2 | 12007-35-1 | 11.2 | 3100 | 14-68 | 2500 |
| CrB 2 | 12007-16-8 | 5.20 | 2170 | 21–56 | 1100 |
| Mo 2 B 5 | 12007-97-5 | 7.48 | 2370 | 18-45 | 2180 |
| W 2 B 5 | 12007-98-6 | 14.8 | 2370 | 21–56 | 2500 |
| Fe 2 B | 12006-85-8 | 7.3 | 1389 | - | 1800 |
| فبراير | 12006-84-7 | 7 | 1658 | 30 | 1900 |
| CoB | 12006-77-8 | 7.25 | 1460 | 26 | 2350 |
| Co 2 B | 12045-01-1 | 8.1 | 1280 | - | - |
| NiB | 12007-00-0 | 7.13 | 1034 | 23 | - |
| Ni 2 B | 12007-01-1 | 7.90 | 1125 | - | - |
| المختبر 6 | 12008-21-8 | 6.15 | 2715 | 15 | 2010 |
| UB 4 | 12007-84-0 | 9.32 | 2530 | 30 | 1850 |
| UB 2 | 12007-36-2 | 12.7 | 2430 | - | - |
انظر أيضاً
- البنية البلورية لبوريدات المعادن الغنية بالبورون
- رباعي بوريد الحديد
- بوريدات الإيتريوم - فئة نموذجية من بوريدات المعادن
- ثنائي بوريد المغنيسيوم - موصل فائق
مراجع
- ↑ لوندستروم، ت. (1985). "بنية وعيوب وخواص بعض البوريدات المقاومة للحرارة" . الكيمياء البحتة والتطبيقية (تحميل مجاني بصيغة PDF). 57 (10): 1383. doi : 10.1351/pac198557101383 .
- ↑ في. آي. ماتكوفيتش؛ ج. إيكونومي؛ ر. ف. جيز الابن؛ ر. باريت (1965). " بنية دوديكابوريدات المعادن" (ملف PDF) . أكتا كريستالوغرافيكا . 19 (6): 1056-1058 . Bibcode : 1965AcCry..19.1056M . doi : 10.1107/S0365110X65004954 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 22-12-2014 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-08-2008 .
- ↑ وونغ، جو؛ تي تاناكا؛ إم روين؛ إف شيفر؛ بي آر مولر؛ زد يو ريك (1999). "YB66 - مُوحِّد لون جديد للأشعة السينية اللينة لإشعاع السنكروترون. الجزء الثاني: التوصيف" . مجلة إشعاع السنكروترون . 6 (6): 1086-1095 . Bibcode : 1999JSynR...6.1086W . doi : 10.1107/S0909049599009000 .
- ↑ "بطاريات VB2/Air عالية الكثافة للطاقة للطائرات بدون طيار طويلة المدى | SBIR.gov" . www.sbir.gov . تاريخ الاطلاع: 8 فبراير 2024 .
- ↑ تشين، هوي؛ زو، شياوكسين (2020). "بوريدات بين فلزية: البنى، والتخليق، والتطبيقات في التحفيز الكهربائي" . مجلة آفاق الكيمياء غير العضوية . 7 (11): 2248-2264 . doi : 10.1039/D0QI00146E . ISSN 2052-1553 . S2CID 216259662 .
- ↑ هاينز، ويليام م. (2010). دليل الكيمياء والفيزياء (الطبعة 91 ). بوكا راتون، فلوريدا، الولايات المتحدة الأمريكية: مطبعة سي آر سي . رقم ISBN 978-1-43982077-3.
الكتب
- غرينوود، نورمان ن .؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر ( الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN 978-0-08-037941-8.
- كوتون، ف. ألبرت ؛ ويلكنسون، جيفري ؛ موريلو، كارلوس أ.؛ بوخمان، مانفريد (1999)، الكيمياء اللاعضوية المتقدمة (الطبعة السادسة )، نيويورك: وايلي-إنترساينس، ISBN 0-471-19957-5
- البوريدات