НИТРИДЫ УГЛЕРОДА

Для получения азотированного слоя твердостью до 1000 рекомендуется применение чугуна, легированного хромом, молибденом, алюминием, ванадием, титаном [36]. Указанные элементы образуют стойкие дисперсные нитриды. Углерод и кремний не оказывают значительного влияния на твердость слоя. Кремний несколько уменьшает глубину слоя, а хром повышает ее. Составы некоторых марок чугуна, подвергаемого азотированию, приведены в табл. 20. [c.53]

КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ПЛОТНОУПАКОВАННЫЕ МОДИФИКАЦИИ НИТРИДА УГЛЕРОДА [c.70]

Важнейшим этапом моделирования нитрида углерода является определение его равновесного объема, решеточных постоянных и углов связи, что выполняется решением задачи минимизации энергии в зависимости от указанных параметров, рис. 3.2. [c.70]

СЛОИСТЫЕ МОДИФИКАЦИИ НИТРИДА УГЛЕРОДА [c.74]

Нет сомнения, что нитрид углерода останется в ближайшее время одним из наиболее актуальных объектов квантового материаловедения не только как индивидуальное соединение, но и возможный компонент перспективных керамик, композиционных систем, многослойных покрытий. [c.77]

ДЕФЕКТЫ В КРИСТАЛЛИЧЕСКОМ НИТРИДЕ УГЛЕРОДА И ЕГО АМОРФНОЕ СОСТОЯНИЕ [c.77]

В связи с развитием методов получения неупорядоченных и аморфных нитридов углерода [43—47] в последний период уделяется значительное внимание изучению фундаментальных электронных свойств данных фаз. [c.77]

Химико-термическая обработка заключается в насыщении поверхностного слоя углеродом (цементация) или азотом (азотирование) с образованием (в последнем случае) нитридов железа и легирующих элементов. При комплексных процессах (цианирование, нитроцементация) поверхность насыщается одновременно углеродом и азотом с образованием карбидов и карбонитридов. Эти виды термообработки придают поверхности высокую твердость и износостойкость. В.месте с тем они увеличивают прочность (особенно в условиях циклической нагрузки) благодаря образованию в поверхностном слое напряжений сжатия. [c.166]

Некоторые из предложенных объяснений склонности ферритных нержавеющих сталей к межкристаллитной коррозии основаны на разнице скоростей растворения различных образующихся карбидов или на предполагаемой большей реакционной способности напряженной кристаллической решетки металла. Однако наиболее убедительное объяснение получено с помощью теории, широко используемой для объяснения этих явлений в аустенитных нержавеющих сталях. Согласно этой теории, разрушения происходят вследствие обеднения границ зерен хромом [36—38]. Различия в температурах и времени, необходимых для сенсибилизации этих сталей, объясняются более высокими скоростями диффузии углерода, азота и хрома в ферритной объемно-центрированной кубической решетке по сравнению с аустенитной гранецентрированной. В соответствии с этим, карбиды и нитриды хрома, которые растворены при высокой температуре, ниже [c.310]

Следует иметь в виду, что по приведенным выше выражениям можно лишь ориентировочно определять температурные и кинетические параметры процесса превращения аусте-нита. Это связано с тем, что они не учитывают особенностей конкретной плавки стали заданного марочного состава, а вместе с этим и степени завершенности высокотемпературных процессов в аустените при сварочном нагреве. В зависимости от качества шихты, способа выплавки, качества раскисления, содержания неконтролируемых примесей, а также исходного структурного состояния стали эти параметры могут заметно изменяться. Недостаточно полная гомогенизация при сварочном нагреве, особенно связанная с замедленным растворением карбидов, приводит к повышению Т . и Т .к и увеличению вследствие уменьшения содержания углерода и легирующих элементов в аустените. Включения оксидов, нитридов, сульфидов увеличивают 41, укрупнение аустенитного зерна приводит к ее снижению. Более надежно в настоящее время определение упомянутых выше параметров экспериментальным способом путем построения и обработки диаграмм АРА. [c.527]

Особое место в рассматриваемом классе соединений занимают нитриды бора и алюминия, которые в сравнении с карбидами обладают большими частотами собственных колебаний. Таким образом, по данному критерию из группы соединений XY в качестве покрытий с высокой излучательной способностью могут быть использованы карбиды и нитриды бора и алюминия. Наилучшим ионом Y является углерод. Для выбора иона X воспользуемся выражением (3-1), из которого следует, что при постоянной величине массы иона Y частоты собственных колебаний будут большие у ионов X с меньшей массой, т. е. у кремния, скандия и титана. По поводу карбида скандия укажем, что он легко подвергается гидролизу, что является значительным недостатком при использовании его в качестве покрытия. [c.77]

Металл, выплавленный в вакууме, характеризуется низким содержанием неметаллических включений и соединений газа с металлом (нитриды, гидриды), что объясняется их диссоциацией или взаимодействием с углеродом. [c.280]

В первой главе обобщены сведения по фундаментальным электронным свойствам нитридов р-элементов III группы — базисных соединений огромного числа нитридных неметаллических керамик. Результаты современных исследований природы и механизмов воздействия на функциональные характеристики этих фаз структурных и химических дефектов, наиболее типичнь1х для реальных нитридных материалов, суммированы в главе 2. Наряду с кристаллическими фазами, рассмотрены ндвые — нанотубулярные формы нитридов. С их разработкой связаны большие надежды по созданию принципиально нового класса материалов высоких технологий. Главы 3,4 посвящены обсуждению второй важнейшей группы неметаллических тугоплавких соединений — нитридам углерода и кремния в кристаллическом, [c.3]

Кластерные (молекулярные) формы BN явились предметом квантовохимического анализа в работах [181—184] более сложные по составу — борокарбонитридные молекулярные кластеры, часто относимые к классу гетерофуллеренов, обсуждаются в [185—192]. Теоретические модели структурных трансформаций ID 0D наноформ нитридов (на примере нитрида углерода) будут рассмотрены в главе 3. [c.27]

Фазовые соотношения в бинарных системах с попарным участием элементов, входящих в состав рассматриваемых ТР, хорошо известны [92] в системах Al—N, Si—С — это (в том числе) изост-руктурные гексагональные фазы A1N, Si , в системах Si—N, Al— С — ромбоэдрические Si3N4, AI4 3, в системе А1—Si индивидуальных фаз нет (эвтектика). В системе С—N кристаллические нитриды углерода , по крайней мере при равновесных условиях синтеза, не возникают. С учетом этих данных, становится понятной установленная [86] тенденция примесных атомов Si, С в A1N (и А1, N в Si ) к объединению, когда для примеси в кристалле реализуется элемент структурного и химического окружения в собственной гексагональной фазе (Si или A1N, соответственно) — как системе с наиболее благоприятным структурным типом для образования максимально химически стабильного состояния. Все иные рассмотренные типы локальной координации примесей ока- [c.58]

В последние годы большие надежды на разработку нового класса неметаллических керамических материалов связывают с получением кристаллического нитрида углерода, для которого ожидается рекордно высокий уровень термических и механических характеристик. Эти перспективы, как и сама постановка проблемы синтеза нитрида углерода, явились результатом развития методов квантовохимического моделирования свойств твердофазных соединений и впечатляющей демонстрацией эффективности их прогностических возможностей. [c.68]

Нетрудно видеть, что росту твердости материала будет способствовать уменьшение межчастичного расстояния и степени ионности связи. Анализируя с этих позиций нитрид кремния и принимая во внимание значительные различия в атомных размерах кремния и углерода (атомные радиусы r(Si) = 1,24, г(С) = 0,77 А), было отмечено [2], что замещение в структуре P-S3N4 кремния на углерод может обусловить резкое увеличение прочностных свойств изо-электронного и изоструктурного Р-нитриду кремния гипотетического соединения, получившего название нитрид углерода. [c.68]

Этот результат стимулировал огромное число как теоретических, так и экспериментальных работ по получению конденсированного нитрида углерода разнообразными методами (пиролиз высокоазотисных веществ, травление алмаза или графита азотной плазмой, использование техники Высоких давлений, в том числе ударное сжатие) и изучению его свойств [8—63]. [c.69]

Получаемые с использованием различных синтетических методов продукты содержат, как правило, различные кристаллические и неупорядоченные углеродые фазы и углерод-азотные соединения с отношением К/С существенно меньшим расчетного, см. обзор [11]. К наиболее перспективным методам синтеза нитрида углерода относят пленочные технологии, химическое осаждение из парогазовой фазы. Большинство получаемых пленок аморфны, наблюдалось образование углерод-азотных кристаллитов, погруженных в стеклообразную субстанцию. Существующие затруднения в получении идеального СзК4 относят [11] за счет недостаточности сведений о тонких условиях синтеза и возможности протекания в различных реакционных средах большого числа конкурирующих процессов. Оптимизм по поводу возможного получения кристаллического СзН4 (или фаз иной стехиометрии — С К ) связан также с идентификацией устойчивых углерод-азотных кластеров малого размера [29, 30, 41, 42]. [c.69]

В ситуации, когда многие вопросы получения кристалличееко-го нитрида углерода далеки от окончательного решения, особенно привлекательными становятся квантовохимические расчеты свойств различных форм этого соединения, позволяющие провести как сравнительные теоретические прогнозы их устойчивости и свойств, так и рассмотреть микроскопические механизмы их формирования. [c.69]

Р-фазы нитрида углерода суммированы в табл. 3.1. В [18] подчеркивается наличие в структуре р-СзМ4 двух неэквивалентных типов атомов азота, различающихся как кристаллографически, так и по величине их энергий связывания в ячейке, с чем авторы [18] соотносят возможную нестабильность р-СзМ4. [c.72]

Результаты ЛМТО—ПАС расчетов параметров электронной структуры и эффективных зарядов атомов (q, е) нитридов углерода, кремния и германия со структурой P-ЯзN4 [23] [c.73]

Структура типа a-5iзN4. Энергетические зоны нитрида углерода с данной кристаллической структурой рассчитывались с [13, 15, 21], табл. 3.1. Особое внимание привлекли вопросы относительной устойчивости а-и р-модификаций СзК4. Согласно [13, [c.73]

Естественно, что с учетом материаловедческой направленности теоретических работ важнейшей задачей моделирования нитрида углерода является определение его энергии когезии (Есоь) и модулей упругости (В) (табл. 3.1). [c.74]

Самостоятельный интерес расчеты слоистых модификаций нитрида углерода получают при попытках интерпретации необычных свойств азот-углеродных пленок. Хотя до сих пор состав получаемых пленок достаточно далек от идеального ( 3N4), значителен градиент концентраций по толщине пленок, а их морфология существенно зависит от способа синтеза, ряд исследований (см. обзор [11]) позволил установить, что эти пленки обладают сравнительно высокими механическими параметрами, ценными адгезионными свойствами. Отмечается их значительная теплопроводность, термическая устойчивость, перспективные протекторные и электрофизические свойства, что позволяет предложить эти пленки в ряде технологических схем в качестве эффективных конкурентов углеродных пленок. [c.75]

Равновесные объемы (Уд, А ), относительное число связей С—N (п) и объемные модули упругости (В, ГПа) для кристаллической (комплектной и дефектной) и аморфной (а) фаз нитрида углерода. Расчеты неэмпирнческим методом псевдопотенциала [c.78]

Рис. 3.7. Устойчивые молекулярные формы нитрида углерода кластерная клетка С24Мз2 (а) и секция однослойного тубулена формальной стехиометрии N (6)

Подобно работам по Ш-нитридам, развитие компьютерного материаловедения нитридов р лементов IV группы следует двум направлениям. В рамках первого из них, используя современные первопринципные методы, добиваются наиболее полного описания электронных характеристик и возможно большего числа физико-химических свойств для чистых нитридов (в кристаллическом либо аморфном состояниях). Сюда же можно причислить работы по моделированию иных возможных форм IV-нитридов — нанотубулярных, молекулярных (кластерных), которые рассмотрены нами на примере нитридов углерода, глава 3. Исследования второй группы ориентированы на описание микроскопических механизмов модификации свойств нитридов при создании на их основе разнообразных гетероструктур, композиционных и керамических материалов, связанных с изменением химического и структурного состояний исходного соединения. [c.84]

Химические соединения, особенно соединения металла с углеродом (карбиды) и азотом (нитриды), имеют очень высокую твердость, по хрупки. Так, твердость карбида вольфрама W(] составляет MV 1790 (17 900 МПа), карбида титана Ti — HV 2850 (28 500 МПа), а нитрида тантала TaN — HV 3230 (32 300 МПа). Химические соединения имеют большое значение как твердые структурные составляющие в сплавах с гетерогенной структурой (например, карбиды в сплавах железа, соединение uAl., в сплавах алюминия и др.). [c.102]

Термическое и деформационное старение повышают прочность и твердость, но одновременно резко снижают ударную вязкость и повышают порог хладноломкости, Повышение прочности при термическом старении объясняется тем, что выделившиеся из феррита карбиды, нитриды и другие фазы создают препятствия для движения дислокаций. При деформационном старении основное упрочнение, вероятно связано не с выделением избыточных фаз, а с взаимодействием примесей (атомов углерода и азота) со скоплениями дислокаций, что затрудняет их движение. При нагреве деформированной стали возможно образование частиц метастабильной карбонитридной фазы Feie(N, )j или стабильного нитрида Fe4N, [c.190]

При резком охлаждении сплава с быстрым прохождением сенсибилизационной зоны углерод не успевает достичь границы зерен или прореагировать с хромом, даже если на гр анице зерен уже имеется повышенная концентрация хрома. Вместе с тем, если сплав очень долгое время (обычно нескоЛько тысяч часов) находится в области температур сенсибилизации, хром вновь диффундирует в обедненные им зоны. При этом восстанавливается пассивность и уменьшается чувствительность к воздействию агрессивной среды. Хотя азот образует с хромом нитриды, его присутствие менее опасно, чем наличие в сплаве углерода. Отчасти это, видимо, связано с тем, что нитриды образуются более [c.305]

Из (3-1) видно, что частота собственных колебаний i увеличивается с уменьшением массы, так как при оди- наковых значениях feo произведение в знаменателе дроби растет быстрее, чем сумма в числителе. Так как Му обо- значает массу иона неметалла (углерода, азота, кисло- рода или кремния), то нетрудно видеть, что карбиды будут иметь большие частоты собственных колебаний по сравнению с нитридами и силицидами а-фазы тех же металлов. Что касается окислов двухвалентных металлов, то только окислы бериллия, магния и кальция будут иметь частоты собственных колебаний большие, нежели карбиды причем частота собственных колебаний окиси кальция из-за малого значения квазиупругой постоянной будет почти совпадать с частотой карбида титана. [c.77]

Пленки оксинитрида кремния получают в результате реакцией между силаном, закисью а.зота и аммиаком или между силаном, диоксидом углерода, аммиаком и водородом. Подбором условий можно осаждать пленки промежуточного между 51С>2 и SiзN4 состава, упругие напряжения в которых могут отсутствовать, поскольку для пленок оксида кремния характерны сжимающие напряжения, а нитрида кремния — растягивающие. [c.46]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...