Inhaltsbeschreibung
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Die Carbide und Nitride - und selbstverständlich auch deren Mischungen die Carbonitride - sind nicht nur für Strukturforscher und Werkstoffwissenschaftler sehr interessante Materialien, sondern bieten auch Ingenieuren und Festkörperphysikern bemerkenswerte Aspekte. Das beruht letztlich auf einigen ihrer Eigenschaften, von denen die extremen
Härten, die hohen Schmelzpunkte, die gute Verschleißbeständigkeit sowie einige ungewöhnliche Varianten im elektrischen und thermischen Verhalten beachtenswert sind.
Die Zahl der Berichte über die carbidischen und nitridischen
Verbindungen ist in jüngster Zeit schnell angewachsen und - bedingt
durch die Zerstreuung auf die verschiedensten Fachorgane - kaum noch zu übersehen, so daß der Wunsch nach einer zusammenfassenden Darstellung immer dringlicher wurde. Dieser Wunsch ist mit dem vorliegenden
Band in Erfüllung gegangen. Damit hat auch die Materialkundlich-Technische Reihe ihre Bemühungen fortgeführt, Spezialgebiete der Werkstofftechnik durch anerkannte Fachleute darzustellen.
Die vorgelegte kritische Zusammenfassung ist das Ergebnis einer jahrelangen Forschungstätigkeit, die zu einem vertieften Verständnis grundlegender Phasenbeziehungen in den binären und ternären Systemen der Übergangsmetallcarbide und -nitride geführt hat. Dabei kommt den Gleichgewichtszuständen zwischen den Verbindungen und den metallischen Komponenten, die häufig - z.B. in den Hartmetallen - als duktile Matrix für die Hartstoffe genutzt werden, eine enorm wichtige technische Bedeutung zu. Über den rein bibliographischen Wert hinausgehend werden allgemeingültige Bauprinzipien und grundlegende Gesetzmäßigkeiten der behandelten Verbindungen zu Regeln verdichtet, die als
empirisch-theoretische Sonden die zukünftige Erforschung dieses sehr komplexen und entwicklungsfähigen Werkstoffsektors erleichtern werden.
Content Description
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The carbides and nitrides - and, of course, their mixtures, the carbo-nitrides - are of interest not only to structure researchers and scientists concerned with materials, but also have aspects of particular interest to engineers and solid-state physicists. These include
specific properties such as their extreme hardness, high melting points, good resistance to wear and some unusual characteristics in their electric and thermic behaviour.
The number of reports on carbide and nitride compounds has grown rapidly of late, and since these are distributed throughout various specialist publications, it is difficult to obtain a general overview. The urgent need for a summary presentation has therefore been satisfied in the present volume which thus continues the work of the "Materialkundlich-
Technische Reihe" (series on the science and technology of materials) in its efforts to have specialized fields in materials technology presented by recognized authorities.
The present critical summary is the outcome of many years of research which has deepened our understanding of basic phase relations in the binary and ternary systems of transitional metal carbides and nitrides. The conditions of balance between the compounds and the metallic components which frequently - e.g. in the case of hard metals -are used
as the ductile matrix for the hard substances, are of enormous importance. Over and above the purely bibliographical value of this work, general structural principles and basic laws governing the treated compounds are developed into rules which, as empirical-theoretical premises, facilitate future research of this complex and promising sector of materials.
Inhaltsverzeichnis
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1 Einführung 1
Literatur zu Kap.1 8
2 Aufbau binärer Systeme 11
Literatur zu Kap.2 (allgemein) 11
2.1 Binäre Carbidsysteme 11
2.1.1 Carbide der Seltenen Erden 16
2.1.2 Carbide der Actinoiden 18
2.1.3 Carbide der Übergangsmetalle der 4., 5. und 6. Gruppe 21
2.1.4 Carbide der Übergangsmetalle der 7. und 8. Gruppe 28
Literatur zu Kap. 2.1 30
2.2 Binäre Nitridsysteme 33
2.2.1 Nitride der Seltenen Erden 34
2.2.2 Nitride der Actinoiden 36
2.2.3 Nitride der Übergangsmetalle der 4., 5. und 6. Gruppe 40
2.2.4 Nitride der Übergangsmetalle der 7. und 8. Gruppe 47
Literatur zu Kap. 2.2 48
2.3 Binäre Metallsysteme 51
2.3.1 Eutektische Systeme 54
2.3.2 Systeme mit ausgedehnter Löslichkeit im festen Zustand 54
2.3.3 Systeme mit stabilen totermetallischen Phasen 58
Literatur zu Kap. 2.3 66
3 Aufbau ternärer Systeme 68
Literatur zu Kap.3 (allgemein) 68
3.1 Ternäre Carbidsysteme 68
3.1.1 Ternäre Carbidsysteme der Übergangsmetalle der 3. Gruppe 68
3.1.1.1 Ternäre Carbidsysteme der Seltenen Erden 69
3.1.1.2 Ternäre Carbidsysteme der Actinoiden 73
3.1.1.3 Ternäre Carbidsysteme der Actinoiden mit den Seltenen Erden 78
Literatur zu Kap. 3.1.1 84
3.1.2 Ternäre Carbidsysteme der Seltenen Erden und Actinoiden
mit den Übergangsmetallen anderer Gruppen 86
3.1.2.1 Ternäre Carbidsysteme der Seltenen Erden mit den
Übergangsmetallen anderer Gruppen 87
3.1.2.2 Ternäre Carbidsysteme der Actinoiden mit den
Übergangsmetallen anderer Gruppen 92
3.1.2.3 Quarternäre Carbidsysteme der Actinoiden mit
Übergangsmetallen anderer Gruppen 112
Literatur zu Kap. 3.1.2 112
3.1.3 Ternäre Carbidsysteme der Übergangsmetalle der 4., 5. und 6. Gruppe 115
3.1.3.1 Ternäre Carbidsysteme der Übergangsmetalle der 4.Gruppe 117
3.1.3.2 Ternäre Carbidsysteme der Übergangsmetalle
der 4. und 5. Gruppe 121
3.1.3.3 Ternäre Carbidsysteme der Übergangsmetalle der 5. Gruppe 125
3.1.3.4 Ternäre Carbidsysteme der Übergangsmetalle
der 5. und 6. Gruppe 126
3.1.3.5 Ternäre Carbidsysteme der Übergangsmetalle der 6. Gruppe 128
3.1.3.6 Ternäre Carbidsysteme der Übergangsmetalle
der 4. und 6. Gruppe 132
3.1.3.7 Quasiternäre Mischcarbide der Übergangsmetalle
der 4., 5. und 6. Gruppe 139
Literatur zu Kap. 3.1.3 143
3.1.4 Ternäre Carbidsysteme der Übergangsmetalle der 4., 5. und
6. Gruppe mit Mn und den Metallen der Eisengruppe:
Fe, Co, Ni 146
3.1.4.1 Komplexcarbide der Übergangsmetalle der 4., 5. und
6. Gruppe mit Mn, Fe, Co und Ni 148
3.1.4.2 Carbidsysteme mit Mn 149
3.1.4.3 Carbidsysteme mit Fe, Co und Ni 153
Literatur zu Kap. 3.1.4 167
3.1.5 Ternäre Carbidsysteme der Übergangsmetalle der 4., 5. und
6. Gruppe mit Rhenium und Platinmetallen 171
3.1.5.1 Ternäre Carbidsysteme mit Rhenium 173
3.1.5.2 Ternäre Carbidsysteme mit Ruthenium 176
3.1.5.3 Ternäre Carbidsysteme mit Rhodium 180
3.1.5.4 Ternäre Carbidsysteme mit Palladium 183
3.1.5.5 Ternäre Carbidsysteme mit Osmium 186
3.1.5.6 Ternäre Carbidsysteme mit Iridium 187
3.1.5.7 Ternäre Carbidsysteme mit Platin 189
3.1.5.8 Zur Existenz ternärer Carbide mit Platinmetallen 192
Literatur zu Kap. 3.1.5 198
3.1.6 Ternäre Carbidsysteme der Übergangsmetalle der 7. und
8. Gruppe 199
Literatur zu Kap. 3.1.6 200
3.2 Ternäre Nitridsysteme 201
3.2.1 Ternäre Nitridsysteme der Übergangsmetalle der 3. Gruppe 201
3.2.1.1 Ternäre Nitridsysteme der Seltenen Erden 201
3.2.1.2 Ternäre Nitridsysteme der Actinoiden 205
3.2.1.3 Ternäre Nitridsysteme der Actinoiden mit den Seltenen Erden 207
3.2.2 Ternäre Nitridsysteme der Seltenen Erden und Actinoiden
mit Übergangsmetallen anderer Gruppen 213
3.2.2.1 Ternäre Nitridsysteme der Seltenen Erden mit
Übergangsmetallen anderer Gruppen 213
3.2.2.2 Ternäre Nitridsysteme der Actinoiden mit
Übergangsmetallen anderer Gruppen 213
3.2.2.3 Quarternäre Nitride des Urans 221
3.2.2.4 Zum Mischungsverhalten von UN mit Nitriden anderer
Übergangsmetalle und zur rechnerischen Abschätzung der
Gleichgewichte 222
Literatur zu Kap. 3.2.1 und 3.2.2 224
3.2.3 Ternäre Nitridsysteme der Übergangsmetalle der 4., 5. und
6. Gruppe 226
3.2.3.1 Nitridsysteme mit Übergangsmetallen der 4. Gruppe 226
3.2.3.2 Nitridsysteme mit Übergangsmetallen der 5. Gruppe 231
3.2.3.3 Nitridsysteme mit Übergangsmetallen der 6. Gruppe 234
Literatur zu Kap. 3.2.3 234
3.2.4 Ternäre Nitridsysteme der Übergangsmetalle der 4., 5. und
6. Gruppe mit Mn und den Metallen der Eisengruppe:
Fe, Co, Ni 235
3.2.5 Ternäre Nitridsysteme der Übergangsmetalle der 4., 5. und
6. Gruppe mit Rhenium und Platinmetallen 243
3.2.6 Ternäre Nitride der Übergangsmetalle der 7. und 8. Gruppe 244
Literatur zu Kap. 3.2.4- 3.2.6 244
3.3 Carbonitridsysteme 245
3.3.1 Carbonitride der Seltenen Erden 246
3.3.2 Carbonitride der Actinoiden 247
3.3.3 Carbonitride der IV A Übergangsmetalle Ti, Zr, Hf 249
3.3.4 Carbonitride der V A Übergangsmetalle V, Nb, Ta 252
3.3.5 Carbonitride der VI A Übergangsmetalle Cr, Mo, W 254
3.3.6 Carbonitride der Übergangsmetalle der 7. und 8. Gruppe 256
3.3.7 Quarternäre Carbonitridsysteme 256
Literatur zu Kap. 3.3 257
3.4 Borocarbid- und Boronitridsysteme 260
3.4.1 Borocarbide 260
3.4.1.1 Borocarbide der Übergangsmetalle der 3. Gruppe 260
4.1.2 Borocarbide der Übergangsmetalle der 4., 5. und 6. Gruppe 264
4.1.3 Borocarbide der Übergangsmetalle der 7. und 8. Gruppe 268
3.4.2 Boronitride 270
Literatur zu Kap. 3.4 271
4 Zur Konstitution von Systemen mit Actineiden 275
4.1 Strukturchemische Aspekte ternärer Carbide und
Nitride der Actinoiden 275
Literatur zu Kap. 4.1 279
4.2 Zur Frage der Wertigkeit und Atomradien der Actinoiden und
anderer Übergangsmetalle in Carbiden, Nitriden und
intermetallischen Phasen 279
Literatur zu Kap. 4.2 294
