Щур Д.В.¹, Бурхан А.О.¹, Смоляр А.С.¹, Блощаневич О.М.¹, Хоменко Б.С.², Тітенко А.М.³

1-(ІПМ, м. Київ); 2-(ІЗНХ, м. Київ); 3-(ІМаг, м. Київ)

ФУЛЛЕРИТОПОДІБНА ФАЗА НІТРИДУ БОРУ – В₁₂N₁₂ (Е-ФАЗА),   ОТРИМАНА МЕТОДОМ  СВС

Крім загально вивчених фаз нітриду бору (α,β,γ) представляє інтерес дослідження нової Е (Explosive) - фази ВN, отриманої в 1965р. Бацановим С.С. /1/ методом ударного стиснення.

Нами методом СВС в інтервалі температур 700-800⁰С отримані зразки з основною кристалічною фазою Е-BN – фуллеритоподібною фазою нітриду бору (фулборенітом) В₁₂N₁₂ /2/.

Дві найбільш інтенсивні лінії як на всіх наших рентгенограмах, так і по літературних даних /3,4/, відповідають розрахунковим лініям Е-фази BN /3/, що мають індекси (111) і (222). В 4 експериментах (№ 27, 28, 32 і 33) вони мають значення: d=6,02, 6,03, 6,07, 6,03Å і d=3,18, 3,18, 3,18, 3,18 Å відповідно. Всі інші лінії крім 8 і 15 (наприклад, d=4,14, 2,91, 2,23, 2,09, 1,685Å і ін.) на рентгенограмах для різних зразків також мають практично ідентичні значення, незалежно від співвідношення вихідних компонентів  при синтезі (табл.1).

Продуктом СВС - процесу є порошок з включеннями окремих монокристалів і шаруватих агрегатів, а також наявністю аморфної складової.

По рентгенівським даним був визначений параметр кристалічної гратки для нової фази в кубічній системі і він складає а=10,513 - 11,015Å, що відповідає теоретично розрахованому періоду гратки (а=10,877Å) для кубічної структури гіпералмазу ГАФ-В₁₂N₁₂ (Е-фази) по роботі /3/. Звідси можна зробити висновок, що отримана нами нова фаза  ідентична фазі Е-ВN /2,3/.

Безперечно, що Е - ВN -  це фуллеритоподібна фаза по Бацанову (1998р. /5/) і Покропивному (1999р. /6/). Покропивний з співавторами /6/ вперше встановили, що Е-ВN – це фуллеритоподібна фаза (названа ними «фулборенітом»), в вузлах елементарної комірки якої розміщені фуллереноподібні молекули (названі ними «фулборенами») В₁₂N₁₂. Всі наступні роботи Покропивного з розрахунками і експериментами  підтверджують це /6/ допущення.

Література.

1. Бацанов С.С., Блохина Г.Е., Дерибас А.А. Действие взрыва на вещество. Структурные изменения нитрида бора // Журн. струк. химии.–1965. – 6, № 2. – С. 227-232

2. Burhan A.A., Smoljar A.S., Schur D.V., Rohozinskaja A.A., Khomenko B.S., Bloschanevich A.M., Nesterenko Yu.V. Synthesis of E-BN phase by self-propagating high-temperature synthesis (HTS). Abstract  Conference “Nanotechnology and nanomaterials” (Nano-2013)  25 August- 1September 2013,BUKOVEL,Ukraine,-Lviv,Eurosvit, 2013, p.192

3. Покропивный В.В., Смоляр А.С., Покропивный А.В. Флюидный синтез и структура новой полиморфной модификации нитрида бора – гипералмазного фулборенита ГАФ-В₁₂N₁₂ (Е-фазы) // ФТТ. -2007.-Т.49.-Вып.3. - c.562-568.

4. J.B.Wang, X.L.Zhong, C.Y.Zhang, B.Q.Huang, G.W.Yang. Explosion  phase formation of nanocristalline boron nitrides upon pulsed-laser-indused liquid/solid interfazial reaction // J.Mater.Res.-2003.-18.-Р.2774-2778.

5. Бацанов С.С.  Е-фаза – это фуллерен/ Физика горения и взрыва.  34, 117 (1998).

6. Фуллерены и фуллериты из BN – фулборены и фулборениты / B. В. Покропивный, А. В. Покропивный, B. В. Скороход, А.В.Курдюмов // Доповіді НАН України. – 1999. – № 4. – С. 112–117.