Переходные металлы атомный радиус

Фазы внедрения образуют металлы переходных групп с металлоидами, имеющими малый атомный радиус (водород лн=0,46 А азот лк = 071. Л, уг- [c.108]

Выше указывалось (гл. IV, п. 8), что если у металла переходной группы и у металлоида с малым атомным радиусом (углерод, азот, водород) отношение атомных радиусов меньше 0,59, то возможно образование особых видов соединений, которые называются фазами внедрениям (см. с. 108). [c.353]

Металлы переходных групп с металлоидами, имеющими малый атомный радиус, образуют фазы внедрения. [c.34]

Нитриды, большинство карбидов и некоторые бориды переходных металлов являются типичными фазами внедрения и имеют простые кристаллические структуры соотношение атомных радиусов неметалла (г ) и металла (г ) не более 0,59. Если указанное отношение больше 0,59, то образуются более сложные структуры, так как размеры пустот оказываются недостаточными для размещения атомов неметалла, что приводит к искажению структуры [15, 18]. [c.409]

При величине атомного радиуса углерода (металлоида) = 0,79 А для всех карбидообразующих элементов кроме Ре, Мп и Сг отношение атомного радиуса углерода к атомному радиусу металла получается меньше 0,59 при таком отношении атомного радиуса металлоида (О, С или N) к атомному радиусу металла переходной группы образуются так называемые фазы внедрения. [c.333]

Фазы внедрения. Переходные металлы (Ре, Мп, Сг, Мо и др.) образуют с углеродом, азотом, бором и водородом, т. е. с элементами, имеющими малый атомный радиус, соединения карбиды, нитриды, бориды и гидриды. Они имеют общность строения и свойств и часто называются фазами внедрения. [c.41]

Интересен вопрос об аморфизации сплавов, в состав которых ходят элементы с сильно различающимися атомными радиусами. Например, сравнительно легко получить аморфный сплав переходного металла t металлоидами. Как видно из табл. 2.6, атомные радиусы в этом случае существенно различаются. Аморфизацию подобных сплавов объясняют тем, что в этом случае происходит стабилизация структуры за счет заполнения пор в аморфной структуре. При этом в аморфной фазе возникает довольно прочная связь между атомами металла и металлоида, что и обусловливает стабилизацию структуры. [c.51]

Интерметаллиды (интерметаллические соединения) — химические соединения металлов с металлами и неметаллами (нитриды, карбиды, гидриды и др.), обладающие металлической связью. Интерметаллические соединения образуют переходные металлы (Ре, Мп, Сг, Мо и др.) с углеродом, азотом, бором и водородом, с элементами, имеющими малый атомный радиус. [c.40]

Железо является d переходным металлом Его атомная масса 55,85, плотность 7,684 10 кг/м , конфигурация внешних электронных оболочек 3d 4s2, кристаллографические модификации — о ц к (а и 6 железо) и г ц к (7 железо), параметры решетки 0,286 нм (при - -20°С) для а железа, 0,364 нм (при 950 °С) для у железа, 0,293 нм (при 1425 °С) для б железа, атомный радиус (по Гольдшмидту) 0,127 нм (К=8, о ц к решетка), 0,124 нм (/С=12, г ц к решетка) [c.42]

Твердые растворы внедрения. Такие твердые растворы возникают при сплавлении переходных металлов с неметаллами, имеющими малый атомный радиус — водородом, азотом, углеродом, бором. [c.26]

По своим структурным характеристикам большинство карбидов переходных металлов относятся к фазам внедрения. Такие структуры обычно образуются путем внедрения посторонних атомов с малым диаметром между атомами основной решетки и весьма характерны для соединений переходных металлов с некоторыми легкими элементами Н, В. С, N, О. Вследствие сказанного, при образовании фазы внедрения решетка исходного металла обычно изменяется незначительно [17]. Поэтому в фазах внедрения атомы металла имеют одну из типичных металлических решеток гексагональную, кубическую гранецентрированную или объемно-центрированную. Установлено, что в силу специфики строения карбиды, имеющие структуру фазы внедрения, образуются только при определенных отношениях атомных радиусов углерода и металла, лежащих в пределах 0,4К <гс гм<0,59. [c.11]

Твердые растворы внедрения возникают обычно при сплавлении переходных металлов с неметаллами, имеющими малый атомный радиус Н, N, С, В. Искажения кристаллической решетки при образовании раствора внедрения больше, чем при образовании раствора замещения. [c.61]

Большое количество карбидов, нитридов, гидридов обычно относят к особой группе фаз внедрения, под которыми понимают химические соединения переменного состава, образуемые металлами переходных групп, имеющими очень малые атомные радиусы, с водородом, углеродом, азотом, причем атомы неметаллов внедрены в металлическую решетку. Для фаз внедрения характерно то, что металлические атомы в них образуют простую решетку (но отличную по типу от решетки чистого металла), чаще всего гранецентрированную кубическую или гексагональную компактную. При этом, исходя из геометрических соображений, считают, что внедренные атомы неметалла помещаются либо в октаэдрических, либо в тетраэдрических порах (пустотах). Поэтому критерием возможности образования фазы внедрения считают отношение атомного радиуса -неметалла к атомному [c.566]

Фазы внедрения образуют металлы переходных групп с металлоидами, имеющими малый атомный радиус (водород 0,46 А азот /-2 =0,71 А, углерод / (, =0,77 А. Фазы внедрения образуются, если отношение атомного радиуса металлоида к атомному радиусу металла равно или меньше 0,59. В этом случае атомы металла образуют простые решетки (обычно К8, К12 и Г12), а атомы неметалла внедряются в поры такой решетки в определенном порядке, который характеризуется своим координационным числом. В этом состоит особенность строения решеток фаз внедрения. [c.65]

В пределах одного периода, точнее начиная с щелочного металла до середины группы переходных металлов, в направлении слева направо атомные металлические радиусы уменьшаются. В той же последовательности возрастает электрический заряд атомного ядра и происходит увеличение числа электронов, находящихся на валентной оболочке. При возрастании числа связывающих электронов, приходящихся на один атом, металлическая связь упрочняется, и вместе с тем из-за увеличения заряда ядра усиливается притяжение остовных (внутренних) электронов ядром, поэтому величина металлического атомного радиуса уменьшается. [c.56]

Вопросы о том, какие именно примеси будут проявлять электрическую активность в том или ином полупроводнике и какие из них окажутся амфотерными, требуют специального анализа. К сожалению, ответы на эти вопросы нельзя получить исходя из простых представлений о свойствах примесного атома, основанных на близости геометрических (атомных или ионных радиусов) и электрохимических (электроотрицательностей) характеристик примесного атома и той кристаллохимической позиции, которую он занимает в полупроводнике. Ни тот, ни другой критерий не могут быть использованы для атомов переходных металлов (случай амфотерных узельных и амфотерных междоузельных центров) из-за неприменимости представления о радиусах и электроотрицательностях, как о постоянных атомных характеристиках [30]. Эти критерии оказываются неприменимы и для амфотерных диссоциативных примесей по тем же причинам, что и в предыдущем случае. Прогнозирование проявления амфотерных примесных центров всех типов в полупроводниках возможно только на основе строгой теории о узельной и междоузельной растворимости примесей в полупроводниках. Современному состоянию этой проблемы, различным подходам к ее рещению посвящена монография [31]. [c.120]

Тугоплавкие металлы относят к числу переходных элементов IVa—Via групп Периодической системы, у которых при переходе от одного элемента к соседнему происходит достройка внутренних электронных уровней (так называемых /-уровней). Такими металлами являются титан, цирконий, гафний (IV группа), ванадий, ниобий, тантал (V группа) и молибден, вольфрам (VI группа). Эта особенность строения атомов определяет высокую прочность кристаллической решетки рассматриваемых металлов. Все металлы указанных групп образуют весьма тугоплавкие, твердые и химически устойчивые соединения с рядом металлоидов, обладающих малыми атомными радиусами. К ним относят карбиды, нитриды, силициды и бориды, имеющие, как будет показано ниже, важное практическое значение. [c.446]

В начале 30-х годов Хзгг на основе геометрического подхода установил, что характер структуры того или иного карбида, нитрида и борида металла переходной группы в большинстве случаев определяется соотношением атомных радиусов металла (гм) и неметалла (г ). Если Гх/ M < 0.59(гм/ x > 1.7), то образуется структура, очень похожая на основную кристаллическую решетку соответствующего металла, но с неметаллическими атомами, расположенными в ее промежутках (так называемые нормальные фазы внедрения) если > 0,59, то возникает хотя и металлическая фаза, но с более сложной кристаллической решеткой. Основные кристаллические решетки таких фаз внедрения практически наиболее часто представлены структурами, характерными для настоящих металлов, т.е. гранецент-рированной кубической и компактной гексагональной, и лишь иногда простой гексагональной или объемноцентрированной кубической решеткой. [c.162]

Наиболее распространенными методами активации поверхности являются нагрев, деформация, использование высокоэнергетических частиц. Возможность термической активации ограничена деградацией механических свойств материалов, особенно при образовании адгезионного соединения материалов с существенно разными гомологическими температурами. Активация деформацией успешно применяется в процессах сварки трением, прессования порошковых материалов, гидроскальпирования и т. д., но не осуществима при нанесении защитных покрытий. Тяжелые высокоэнергетические частицы (прежде всего ионы) могут вызывать перемешивание на границе раздела с образованием переходного слоя. Формирование переходного слоя позволяет избежать опасных межфазных напряжений, связанных с различием кристаллических решеток, и значительно улучшает прочность адгезионного соединения. По имеющимся оценкам [211] при отсутствии перемешивания предельная разница межатомных расстояний однотипных решеток (в том числе и металлов) составляет примерно 15%. Приведенное значение близко к величине разницы атомных радиусов, фигурирующей f в правиле Юм-Розери для образования твердых растворов. рЕсли развить эту аналогию и воспользоваться результатами работы [63] для образования твердых растворов при ионной имплантации и перемешивании, то можно ожидать образования >я1рочных соединений у материалов с разницей межатомных расстояний, достигающей 40% при условии образования переходного слоя. Влияние легких частиц (у-кванты, электроны, нейтроны, легкие ионы) в первую очередь связано с возбуждением и перестройкой электронных оболочек [219]. [c.17]

Анализ двойных диаграмм состояния тугоплавких переходных металлов IV—VI групп с элементами внедрения (В, С, N, О) показывает [8], что, как правило, металлический компонент образует эвтектику с ближайшим промежуточным соединением. Такие системы характеризуются сравнительно малой растворимостью элементов внедрения в металле-основе (см. рис. 38), которая возрастает С повышением температуры. В многовалентных, сильно ионизирующих металлах IV—VI групп валентные электроны примесей внедрения коллективизированы и поэтому растворимость ионов В , определяется соотношением атомных радиусов г /гм. Растворимость примесей внедрения в переходных металлах IV— VIII групп возрастает в ряду В — С " — в связи с уменьшением радиуса внедряющегося катиона, а также от ме [c.148]

Низкие значения сжимаемости и атомных радиусов, наблюдаемые у переходных металлов и металлов подгрупп В, обусловлены тем, что у этих веществ размеры ионных остовов очень мало отличаются от размеров неионизиройанных атомов. В связи с этим ионы указанных элементов можно представить в виде жестких шаров, соприкасающихся вдоль направлений плотнейшей упаковки в кристаллической структуре, и в противоположность щелочным металлам подгруппы IA элементы, располагающиеся в подгруппах VA — IB, относят к плотным металлам ( losed metals), или металлам с плотной электронной структурой. [c.50]

Неметаллы с малыми значениями ковалентного радиуса — водород (0,53 А), бор (0,80 А), углерод (0,77 А) и азот (0,74 А) — при взаимодействии со многими металлами и в особенности с переходными элементами могут образовывать как ограниченные твердые растворы внедрения, так и промежуточные фазы. Хэгг [41 ] показал, что если в сплавах с переходными металлами отношение атомных радиусов неметалла и металла меньше или равно [c.258]

Особенно прочными при высоких Т оказываются, как правило, наиболее тугоплавкие вещества, обладающие макс. энергией межатомных связей, на что указывают высокие теплоты плавления и сублимации, наивысшие модули упругости и т. д. Между и сопротивлением деформации существует определенная корреляция (рис.З). К наиболее тугоплавким металлам относятся переходные металлы IV—VII групп — Т1, Хт, И , V, Nb, Та, Сг, Мо, У, Ве и др., — обладающие малыми атомными радиусами и наивысшими температурами рекристаллизации 7 р. Температурная зависимость М. с. нек-рых из этих металлов продстанлена на рис. 4. С повышением Т твердость и прочность металлов понижаются, причем, начиная с некоторой Т, близкой к 7 р, спад происходит очень быстро. Далее падение прочности замедляется. Пластичлость чистых металлов, достаточно высокая уже при комнатной температуре, заметно возрастает с повышением Т. [c.214]

Наиболее важным для природы и свойств карбидных И нитридных фаз, обладающих металлическими свойствами, является то, что они образуются только на основе переходных металлов, что оказывает большое влияние на межатомные связи. Из-за недостроенной электронной d-оболочки атомы этих металлов обладают повышенной способностью присоединять к себе электроны от атомов взаимодействующих с ними углерода или азота. Можно полагать, что в карбидных и нитридных фазах между атомами неметалла и металла возникают ковалентные связи. Одновременно металл присоединяет от неметалла электрон, о чем свидетельствует уменьшение в большинстве карбидов атомного радиуса углерода по сравнению с его исходным значением. Результатом этого сложного межатомного взаимодействия является, по-видимому, изменение свободной энергии при образовании карбидов и увеличение прочности межатомной связи у карбидов по сравнению с соответственными металлами. Об этом свидетель-спвует, например, больший модуль упругости, а частично — и более высокая температура плавления тугоплавких карбидов, чем образующих их металлов. В свою очередь большая прочность межатомной связи в их решетке определяет наиболее важные свойства карбидов — их твердость и стойкость. [c.566]

Металлические атомные радиусы переходных металлов, как правило, меньше, чем металлические атомные радиусы непереходных металлов, что отражает большую прочность связи в металлах переходных элементов. Эта особенность обусловлена тем, что металлы переходных групп и ближайшие к ним в периодической системе металлы имеют электронные -оболочки, а электроны в -состояниях могут принимать участие в образовании химической связи. Упрочнение связи может быть связано отчасти с появлением ковалентной составляющей связи и отчасти с ван-дер-ваальсовым взаимодействием ионных остовов. В кристаллах железа и вольфрама, например, электроны в -состояниях вносят существенный вклад в энергию связи. [c.56]

Переходные металлы VII и V111 групп из одного периода в первом приближении имеют почти одинаковые металлические радиусы. По-видимому, когда речь идет об элементах, имеющих 5 и большее число -электронов, увеличение заряда ядра и связанные с этим эффекты притяжения остовных электронов, ведущие к уменьшению атомного металлического радиуса, компенсируются эффектами, обусловленными увеличивающимся в атоме (ионе) числом электронов, не участвующих в образовании металлической связи, и ведущими к увеличению металлического радиуса (растет число занятых электронами состояний). [c.56]

Характер структуры того или иного карбида, нитрида и борида металла переходной группы почти всегда определяется по правилу Хэгга соотношением атомных радиусов металла гме и неметалла Гх. Если Гх/гме-<0,59 (гме1гх>1,7), то образуется структура, очень похожая на основную решетку атомов соответствующего металла, но с неметаллическими атомами, расположенными в ее промежутках [c.459]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...