温度与原料组成对硼/碳热还原法制备高纯ZrB2粉体的影响

作者：冯慧丽; 黄启忠; 苏哲安

来源：粉末冶金材料科学与工程, 2017, 22(02): 212-220.

• 硼化锆
• 硼/碳热还原
• 高纯
• 碳源
• 合成工艺

以ZrO2、硼源(B4C和B2O3)、碳源(石墨粉和炭黑)为原料,分别采用ZrO2-B4C-C体系和ZrO2-B4C-B2O3-C体系,在氩气气氛下通过硼/碳热还原反应合成ZrB2粉体,研究合成温度、碳源、硼源以及原料配比对ZrB2粉体纯度、形貌及粒度的影响。结果表明:随反应温度升高,ZrB2粉体的纯度提高;以石墨粉为碳源时,适当增加过量的B4C也可提高ZrB2粉体的纯度;由B4C和B2O3同时充当硼源时,需加入更多过量的B才能获得高纯度的ZrB2;与采用石墨粉做碳源相比,用炭黑做碳源可在较低温度下合成ZrB2粉体,并且不需加入过量的B。以ZrO2,B4C和炭黑为原料,按照n(ZrO2):n(B4C)=2:1配比,在1 350℃保温1.5 h,得到纯度高于99%的柱状ZrB2粉体,宏观平均粒径D50为12.67μm。

• 单位
  中南大学; 粉末冶金国家重点实验室