Вплив кристалічної структури на механічні властивості додекаборидів рідкісноземельних металів та цирконію

Abstract

Вперше визначено модулі нормальної пружності (модуль Юнґа) та зсуву, коефіцієнт поперечної деформації (коефіцієнт Пуассона) гарячопресованих додекаборидів з використанням основних теплових характеристик додекаборидів рідкісноземельних металів і цирконію YB₁₂, TbB₁₂, DyB₁₂, HoB₁₂, ErB₁₂, TmB₁₂, YbB₁₂, LuB₁₂, ZrB₁₂ та експериментальних методів статичних і динамічних досліджень. Числові розрахункові і експериментальні значення механічних параметрів збіглися. Модуль пружності додекаборидів у ≈ 2 рази менший, ніж у чистого бору і не зростає, як теоретично передбачено у ряду МеВ₄ → МеВ₆ → МеВ₁₂. Це можна пояснити особливостями будови кристалічної решітки додекаборидних фаз, довжинами зв’язків В–В, Ме–В, Ме–Ме, силами взаємодії між атомами в цих фазах.

Впервые определены модули нормальной упругости (модуль Юнга) и сдвига, коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона) горячепрессованных додекаборидов с использованием основных тепловых характеристик додекаборидов редкоземельных металлов и циркония YB₁₂, TbB₁₂, DyB₁₂, HoB₁₂, ErB₁₂, TmB₁₂, YbB₁₂, LuB₁₂, ZrB₁₂ и экспериментальных методов статических и динамических исследований. Численные расчеты и экспериментальные значения механических параметров совпали. Модуль упругости додекаборидов в »2 раза меньше, чем у чистого бора и не растет, как теоретически предусмотрено в ряду МеВ₄ → МеВ₆ → МеВ₁₂. Это можно объяснить особенностями строения кристаллической решетки додекаборидных фаз, длинами связей В–В, МЕ–В, Ме–Ме, силами взаимодействия между атомами в этих фазах.

Modules of elasticity (Young’s module) and shear module, coefficient of transverse deformation (Poisson’s ratio) of hot-pressed dodecaborides were calculated for the first time using the basic thermal characteristics of rare-earth metals and zirconium dodecaborides YB₁₂, TbB₁₂, DyB₁₂, HoB₁₂, ErB₁₂, TmB₁₂, YbB₁₂, LuB₁₂, ZrB₁₂ and also experimental methods of static and dynamic researches. The numerical values of the calculated and experimental values of the mechanical parameters coincide. Modulus of dodecaborides elasticity is »2 times smaller than that of a pure boron and is not growing as expected theoretically in a raw МеВ₄ → МеВ₆ → МеВ₁₂. This fact can be explained by structural features of the crystal lattice of the dodecaborides phases, bond length of B–B, Me–B, Me–Me the interaction forces between the atoms in these phases.