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1.1. Intermetallische Boride
1.1. Intermetallische Boride
Mit dem Beginn der Industrialisierung stieg zeitgleich auch der Bedarf an neuen Materialien
mit herausragenden physikalischen Eigenschaften. Chemikern, Physikern und
Materialwissenschaftlern gelang es in Vergangenheit immer wieder durch geschicktes
Kombinieren von Metallen mit Nicht- oder Halbmetallen, Stoffe zu synthetisieren, die
diesen Anforderungen gerecht wurden. Die Verwendung von Metallen und dem Halbmetall
Bor führte dabei zu den intermetallischen Boriden.
Intermetallische Boride kennzeichnen sich durch eine Vielzahl von physikalischen Eigenschaften
aus. Die chemische Beständigkeit und die hohe mechanische Belastbarkeit
einiger intermetallischer Boride wie z. B. TiB 2 führte dazu, dass diese Stoffe immer größere
Verwendung als Hartwerkstoffe finden [1]. Neben den mechanischen Eigenschaften
sind aber auch Boride mit herausragenden magnetischen Eigenschaften zu nennen. So
ist z. B. Nd 2 Fe 14 B bis heute der stärkste Permanentmagnet bei Zimmertemperatur [2].
Aufsehen erregte 2001 die Entdeckung, dass das lange bekannte MgB 2 Supraleitung bei
einer Sprungtemperatur von 39 K zeigte [3].
Die oben genannten physikalischen Eigenschaften hängen unmittelbar mit der Kristallstruktur
der jeweiligen Verbindung zusammen. Die Aufklärung und das Verständnis dieser
Strukturen ist somit eine wichtige Voraussetzung für die erfolgreiche Synthese und
Charakterisierung neuer intermetallischer Verbindungen. Im Jahr 1950 hat Kiessling die
bis dahin bekannten binären intermetallischen Boride gemäß ihres Bor-Gehalts strukturell
klassifiziert [4]. In Abhängigkeit des Metall-zu-Bor-Verhältnisses (M:B) verändert
sich der Vernetzungsgrad der Bor-Atome innerhalb dieser Strukturen. In metallreichen
Boriden liegen die Bor-Atome isoliert vor und in borreichen Verbindungen finden sich
dreidimensionale Netzwerke aus Bor-Atomen. Tabelle 1.1 gibt einen Überblick, wie sich
der Vernetzungsgrad der Bor-Atome in Abhängigkeit des M:B-Verhältnisses in binären
Boriden ändert. Die Arbeit von Hoffmann et al. enthält eine vollständige Übersicht von
binären intermetallischen Boriden [5].
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