ボリデ
ホウ化物は、ホウ素と電気陰性度の低い元素との化合物で、例えばホウ化ケイ素（SiB 3およびSiB 6）などがあります。ホウ化物は、一般的に高融点であり、イオン結合よりも共有結合性が高い化合物の非常に大きなグループです。一部のホウ化物は非常に有用な物理的特性を示します。ホウ化物という用語は、しばしば二十面体ホウ化物と呼ばれるB 12 As 2 （注：ヒ素の電気陰性度はホウ素よりも高い）などの化合物にも広く適用されます
化合物の範囲
ホウ化物は、ホウ素に富む化合物と金属に富む化合物に大まかに分類できます。例えば、YB 66のような化合物から、 Nd 2 Fe 14 Bのような化合物まであります。一般的に受け入れられている定義は、ホウ素原子と金属原子の比が4:1以上の場合、化合物はホウ素に富み、それより小さい場合は金属に富むというものです
ホウ素を多く含むホウ化物（B:M 4:1以上）
主族金属、ランタノイド、アクチノイドは、金属：ホウ素比が最大YB 66である、さまざまなホウ素を多く含むホウ化物を形成します。
このグループの特性は化合物ごとに異なり、半導体、超伝導体、反磁性、常磁性、強磁性、反強磁性の化合物が含まれます。[1]これらの化合物はほとんどが安定しており、難燃性です。
いくつかの金属十二ホウ化物にはホウ素が二十面体として含まれており、他の金属（例えばイットリウム、ジルコニウム、ウラン）にはホウ素原子が立方八面体として配列している。[2]
LaB 6は不活性な耐火性化合物で、低い仕事関数により電子の熱イオン放出率が高いことから熱陰極に使用されます。また、間接加熱浮遊ゾーン法で育成されたYB 66結晶は、低エネルギーシンクロトロンX線のモノクロメータとして使用されます。 [3] VB 2は、バッテリー用としてリチウムよりも高いエネルギー容量を持つ潜在的な材料として期待されています。[4]
金属を多く含むホウ化物（B:M 比 4:1 未満）
遷移金属は金属を多く含むホウ化物を形成する傾向があります。金属を多く含むホウ化物は、全体として不活性で融点が高いです。中には容易に形成されるものもあり、タービンブレードやロケットノズルなどの製造に用いられています。例としては、AlB 2やTiB 2などが挙げられます。このクラスのホウ化物に関する最近の研究では、 MgB 2の39 Kでの超伝導や、 OsB 2およびReB 2の超非圧縮性など、多くの興味深い特性が明らかになっています。[5]
ホウ化物構造
ホウ素を多く含むホウ化物は、ホウ素多面体を含むこともあるホウ素原子の3次元骨格を含みます。金属を多く含むホウ化物は、単一のホウ素原子、B2ユニット、ホウ素鎖、またはホウ素シート／層を 含みます
さまざまな種類のホウ化物の例は次のとおりです。
- 孤立したホウ素原子、例：Mn 4 B
- B 2ユニット、例V 3 B
- ホウ素原子の鎖、例：FeB
- ホウ素原子のシートまたは層 CrB 2
- ホウ素多面体を含む3次元ホウ素骨格、例えばホウ素二十面体を含むNaB 15
| 化学式 | CAS登録番号 | 密度（g/cm 3）[6] | 融点（℃） | 電気抵抗率（10 -8 Ω·m） | ヌープ硬度（0.1 kp荷重） |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
| タブ | 12007-07-7 | 14.2 | 2040 | - | - |
| タブ2 | 12007-35-1 | 11.2 | 3100 | 14～68 | 2500 |
| CrB 2 | 12007-16-8 | 5.20 | 2170 | 21～56 | 1100 |
| モリブデン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 |
| Fe₂B | 12006-85-8 | 7.3 | 1389 | - | 1800 |
| 2月 | 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 | - | - |
| ニブル | 12007-00-0 | 7.13 | 1034 | 23 | - |
| Ni 2 B | 12007-01-1 | 7.90 | 1125 | - | - |
| LaB 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 | - | - |
参照
- ホウ素を多く含む金属ホウ化物の結晶構造
- 四ホウ化鉄
- イットリウムホウ化物- 金属ホウ化物の代表的なクラス
- 二ホウ化マグネシウム- 超伝導体
参考文献
- ^ Lundstrom T (1985). 「いくつかの耐火性ホウ化物の構造、欠陥、および特性」. Pure Appl. Chem. (無料ダウンロードpdf). 57 (10): 1383. doi : 10.1351/pac198557101383
- ^ VI Matkovich; J Economy; RF Giese Jr; R Barrett (1965). 「金属ドデカボライドの構造」(PDF) . Acta Crystallographica . 19 (6): 1056– 1058. Bibcode :1965AcCry..19.1056M. doi :10.1107/S0365110X65004954. オリジナル(PDF)から2014年12月22日にアーカイブ。 2008年8月28日閲覧。
- ^ Wong, Jo; T. Tanaka; M. Rowen; F. Schäfer; BR. Müller; ZU. Rek (1999). 「YB66 – シンクロトロン放射用の新型ソフトX線モノクロメータ。II. 特性評価」. Journal of Synchrotron Radiation . 6 (6): 1086– 1095. Bibcode :1999JSynR...6.1086W. doi : 10.1107/S0909049599009000 .
- ^ 「長時間滞空型無人航空機向け高エネルギー密度VB2/空気電池 | SBIR.gov」www.sbir.gov . 2024年2月8日閲覧。
- ^ Chen, Hui; Zou, Xiaoxin (2020). 「金属間ホウ化物：構造、合成、および電気触媒への応用」.無機化学フロンティア. 7 (11): 2248– 2264. doi : 10.1039/D0QI00146E . ISSN 2052-1553. S2CID 216259662.
- ^ Haynes, William M. (2010). Handbook of Chemistry and Physics (91 ed.). Boca Raton, Florida, USA: CRC Press . ISBN 978-1-43982077-3。
書籍
- グリーンウッド, ノーマン・N. ; アーンショウ, アラン (1997).元素化学（第2版）.バターワース・ハイネマン. doi :10.1016/C2009-0-30414-6. ISBN 978-0-08-037941-8。
- コットン、F. アルバート、ウィルキンソン、ジェフリー、ムリーリョ、カルロス A.、ボッホマン、マンフレッド (1999)、『Advanced Inorganic Chemistry (第6版)』、ニューヨーク：ワイリー・インターサイエンス、ISBN 0-471-19957-5
