原位电阻测试分析Mg(BH4)2制备MgB2的成相过程

作者：果辰; 蔡欣炜^*; 罗文浩; 黄子耕; 冯庆荣; 甘子钊

来源：Acta Physica Sinica, 2021, 70(19): 171-177.

• MgB2
• Mg(BH4)2
• 原位电阻法

Mg(BH4)2作为优质的储氢材料,在约300 ℃开始分解释放H2,并最终生成MgB2.由于Mg(BH4)2的释氢反应可以在较低的温度下获得MgB2,使其成为了制备MgB2超导材料的一种有效途径.本文采用了原位电阻法,通过测量Mg(BH4)2分解过程中电阻温度曲线,详细地研究了 Mg(BH4)2分解生成MgB2的相变过程.同时,利用电阻温度的微分曲线,确定了在分解过程中不同产物的成相温度(TPF).其中,MgB2的成相温度可以低至410℃.通过与粉末烧结法制备MgB2块材的成相温度对比,估算出反应前Mg的颗粒尺寸最低可达3.4 nm.此外,样品的XRD分析给出了生成的MgB2晶粒在10—18 nm之间,在SEM图像中也同样观察到了 MgB2纳米纤维结构.这表明,Mg(BH4)2分解生成的Mg与B形成了接近原子级的混合,从而使MgB2可以在更低的成相温度(410 ℃)、更短的反应时间内成相.该方法为MgB2在超导应用的制备提供了新的思路,有利于实现MgB2的工业化生产.

• 单位
  人工微结构和介观物理国家重点实验室