ТУГОПЛАВКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Применение особо тугоплавких материалов – одно из важных направлений развития современной техники. Прежде всего, это обусловлено повышением рабочих температур энергетических, транспортных и других установок. Именно уровень освоения высоких температур во многом определяет достижения и перспективы атомной энергетики, космической и ракетной техники, металлургии, химии и ряда других отраслей науки и техники. Тугоплавким материалам, как правила, присущи и высокие механические свойства, химическая стойкость, иные ценные свойства, что обуславливает целесообразность их использования и при сравнительно низких температурах. Широкие возможности для создания таких материалов открывает применение бескислородных тугоплавких соединений. Последние можно подразделить на три основные группы:

1. Металлоподобные соединения, образуемые преимущественно переходными металлами с такими элементами, как бор, углерод, кремний и азот. Эти соединения обладают высокими температурами плавления и твердостью, химической устойчивостью, низкими значениями скорости испарения и упругости пара, металлическим характером проводимости, умеренными значениями работы выхода электронов, некоторые из них – высокими температурами переходав сверхпроводящее состояние. Переходные элементы имеют незавершенные внутренние электронные оболочки (d-элементы с незаполненными 3d, 4d,5d и 6d оболочками; f– элементы – с незаполненными 4f – оболочками и т.д.).

2. Неметаллические тугоплавкие соединения, к которым относятся карбиды и нитриды бора, кремния, алюминия, силицидбора. Эти соединения плавятся неконгруэнтно при температурах 3273…3773 К, являются диэлектриками или полупроводниками с широкой запрещенной зоной, твердость их колеблется от низкой (для гексагонального нитрида бора) до значений, превышающих твердость известных материалов.

3. Металлические тугоплавкие соединения – взаимные соединения металлов, обладающие в основном свойствами металлов, - интерметаллиды.

Уникальные свойства бескислородных тугоплавких соединений определяют широкие области их применения. Они используются для создания огнеупорных, твердых и износостойких материалов для химической, радио электротехнической промышленности, ядерной и ракетной техники и в других случаях.