使用木糖醇合成纳米ZrB₂粉末的研究

赵月¹，李军平²，汪庭语¹，李锐星¹，冯志海²，才鸿年³

1. 北京航空航天大学材料科学与工程学院空天材料与服役教育部重点实验室2. 航天材料及工艺研究所3. 中国兵器装备集团公司

摘 要：以正丙醇锆、乙酸、硼酸和木糖醇为原料,采用溶胶-凝胶法,通过碳热还原反应制备了纳米ZrB₂粉末。在反应体系中,木糖醇既提供反应所需的碳,又与硼酸形成了配位化合物。通过对凝胶前驱体粉末进行傅里叶红外光谱以及热重分析,探讨了溶胶-凝胶反应过程对碳热还原反应温度以及凝胶陈化时间的影响。结果表明,引入木糖醇促进了反应过程的进行,湿凝胶无需陈化处理,并且降低了碳热还原温度。当木糖醇与正丙醇锆的摩尔配比为1.4时,使用未经陈化的凝胶前驱体,经1450℃碳热还原即可获得平均直径约50 nm的等轴状ZrB₂纳米颗粒,粉体氧含量为1.36wt%。

关键词：纳米;木糖醇;ZrB2;溶胶-凝胶;合成;