二硼化ニオブ(Niobium diboride,NbB2,ホウ化ニオブ)の用途と仕様

二硼化ニオブ(Niobium diboride,NbB2,ホウ化ニオブ)の用途と仕様

二硼化ニオブ(Niobium diboride,NbB2,ホウ化ニオブ)は、六角形の結晶構造を持つ高共有高耐火セラミック材料です。 二硼化ニオブ(Niobium diboride,NbB2)は、化学量論的反応によって合成することができます。 マグネシウムは、酸化物生成物質の酸浸出を可能にするために反応物として使用されます。 固体反応による元素ホウ素を用いたNbO 2のホウ素還元は、ナノロッド（40×800 nm 2）を得るためにJhaと同僚によって提案されました。 ナノ結晶（６１ｎｍ）を生成するために、元素ホウ素と共にNb2O5を使用して溶融塩の崩壊還元の変形がRanと同僚によって開発されました。

二硼化ニオブ(Niobium diboride,NbB2,ホウ化ニオブ)は、融点が3050℃の超高温セラミック(UHTC)です。 これは、約6.97 g / cm 3の比較的低い密度と優れた高温強度を備えた極超音速飛行またはロケット推進システムなどの高温航空宇宙分野で多く利用されます。 比較的高い熱および電気伝導度を有する特異なセラミックです。等構造のホウ素化チタン、チウムジルコニウム、 ホウ素化ハフニウム(hafnium diboride)、ホウ素化タンタル(tantalum diboride)などの素材と特性を共有します。

二硼化ニオブ(Niobium diboride,NbB2,ホウ化ニオブ)材料の用途

二硼化ニオブ(Niobium diboride,NbB2,ホウ化ニオブ)部品は、通常、高温プレスまたはスパークプラズマ焼結（加熱された粉末に機械的圧力がかかります）を加工し、形状を形成します。 二硼化ニオブ(Niobium diboride)の焼結は、材料の共有特性と焼結中の緻密化前に粒子粗大化を増加させる表面酸化物の存在によって妨げられます。 二硼化ニオブ(Niobium diboride)の無圧焼結は、表面酸化物と反応して焼結の推進力を増加させる炭化ホウ素や炭素などの焼結添加剤の材料で利用されます。また、機械的特性は熱間プレスされたボロン化ニオブ(Niobium diboride)に比べて低下します。

 二ホウ化ニオブは、950〜1200°Cの温度に加熱された石英基板上で、NbCl5、BCl3、H2、およびArのガス混合物から化学蒸着によって調製されます。  二ホウ化ニオブは、1200°C 以上で石英基板と反応して、シリサイド Nb5Si3 を形成します。 NbB2 の結晶成長に使用される混合ガスの最適なモル組成は、BCl3 が 2.5 ～ 5.0 vol%、NbCl5 が 2.5 ～ 5.5 vol% です。 ニッケル正六角形柱状結晶の不純物存在下で、一辺が最大１０μｍ、長さが５０μｍの結晶が得られます。

ニオブ(Niobium)とホウ素(Boron)の特性

ニオブ(Niobium)（原子記号：Nb、原子番号：41）は、原子量92.90638のブロックD、グループ5、Period 5元素です。 ニオブボアモデルの各ニオブシェルの電子数は2、8、18、12、1であり、電子構成は(Kr) 4d4 5s1です。 ニオブ原子の半径は146pm、ファンデルワールスの半径は207pmです。 ニオブ(Niobium)は1801年にCharles Hatchettによって発見され、1864年にChristian Wilhelm Blomstrandによって最初に分離されました。 その元素の形態では、ニオブは灰色の金属外観を持っています。 ニオブ(Niobium)は、すべての元素の中で最大の自己浸透深さを持ち、3つの元素タイプII超伝導体（バナジウム(vanadium)およびテクネチウム(technetium)を持つ元素Niobiumalong）の1つです。 ニオブ(Niobium)は鉱物である黄緑石(pyrochlore)とコラムバイト(columbite)に見られます。

ホウ素(Boron)（原子記号：B、原子番号：5）は、原子量10.81のブロックP、グループ13、Period 2元素です。 各ホウ素シェルの電子数は２，３であり、電子構成は(Ｈｅ)2s22plです。 ホウ素の原子半径は90pmであり、ファンデルワールスの半径は192pmです。 ホウ素は1808年、Joseph Louis Gay-LussacとLouis Jacques Thénardによって発見されました。 また、1808年にHumphry Davyによって最初に分離されました。 ホウ素は金属に分類され、地球上に自然には見られません。 炭素および窒素と共に、ボロンは、三重結合を特徴とする安定な化合物を形成することで知られている周期律表の数少ない元素の1つです。 ホウ素のエネルギーバンドギャップは、1.50～1.56eVであり、シリコンまたは低マニウムより高いです。 ホウ素(Boron)は、ホウ酸塩、ホウ砂、ホウ酸、コレマイト、カーナイト、およびウレクサイトに見られ、ホウ素(Boron)という名前は、炭素とホウ砂を意味するアラビア語のブラクの組み合わせに由来しています。

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