碳源对碳热还原法制备二硼化锆中硼损失的影响

作者：喻冲; 冷科; 王怡; 曾强; 唐彦; 刘喆

来源：核动力工程, 2022, S2: 88-93.

DOI：10.13832/j.jnpe.2022.S2.0088

• 碳热还原
• ZrB2粉体
• 石墨
• 炭黑
• 硼损失

针对第三代核电堆型AP1000所用的核级ZrB2靶材制备过程中硼易损失问题，以ZrO2、B4C和C为原料，采用碳热还原法制备ZrB2粉体，研究了碳源种类、碳加入量对高温合成过程中硼损失的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、化学滴定仪等分析了样品的相组成、微观形貌和元素含量，根据合成前后硼含量以及质量守恒原则计算了粉末合成过程中硼含量的损失。结果表明：采用碳热还原法制备ZrB2粉体会引起硼的损失；相较于石墨，采用炭黑作为碳源且适当过量，能有效降低合成过程中硼的损失，当B4C过量5%、C过量20%时，合成过程中硼的损失率最低(4.4%),ZrB2粉体颗粒大小均匀，粒径为1～2μm，纯度较高。

• 单位
  中国核动力研究设计院