PDF《过渡金属硼化物的结构与性质 陶强 马帅领 崔田 朱品文》

2 TMBs的制备 过渡金属和硼都具有非常高的熔点, 并且 TMBs 中具备强共价键, 形成 TMBs 需要跨越很 高的能量势垒, 因此 TMBs的制备需要高能量或极 端条件. 例如, 从相图 (图1)可以看出 [32] , Mo-B 体系的化合物存在于温度高于

1400 ? C 以上的范 围. 在制备过渡金属硼化物的方法中, 电弧熔炼 法可以产生极高的温度, 在制备 TMBs方面是一种 有效手段 [33,34] . 例如, Zhu 等[35] 利用电弧熔炼法 制备得了单一相的MnB;

Simonson等[36] 同样利用 电弧熔炼法制备出了高硼相 MoB4 和WB4, 并利 用此方法将不同的元素掺杂入 MoB4 形成超导材 料MxMo1?xB4 (M = Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Re;

x = 0.05, 0.10, 0.15);

具备顺磁和抗磁性的三元化 合物 TM3TM′ 3B4, TM7TM′ 6B8 (TM = Nb, Ta;

TM′ = Ru, Rh, Ir) 也可以通过电弧熔炼法制备 得到 [37] . 另一类具备高温的实验方法是浮区法, AlB2 结构的 CrB2, TiB2, ZrB2 可以利用浮区法制 备出来 [38] . 并且浮区法还可以制备出长度在

4 cm 左右的柱形 ZrB12 大单晶 (图2(a)) [39,40] , 这也是 由于此类方法能够产生极高的温度. 利用固相烧结的方法也能制备 TMBs. 若烧 结温度较高, 则可以在短时间 (几个小时) 内获得 TMBs, 但是若烧结温度相对较低, 部分 TMBs 就 需要长时间(几天)烧结来提供足够的能量. 例如利 用B4C和TiO2 制备TiB2 需要2000 ? C [41] . 若温度 为1100 ? C, 在氩气保护的状态下, 利用 Mo 粉和 B 粉制备Mo2B5 就需要14天, 在1300 ? C制备W2B5 图1Mo-B 体系的相图........