凝胶陈化对ZrB₂粉末制备的影响

杨碧云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、硼酸、醋酸和D-果糖为原料,采用溶胶-凝胶法,结合高温碳热还原反应制备得到了长柱状单相ZrB2粉末。反应体系中,D-果糖不仅提供碳热还原反应的碳源,同时作为化学修饰剂,起到抑制正丙醇锆快速水解的作用。通过对比未陈化和陈化的凝胶制备得到的产物,探讨了陈化过程对于ZrB2粉末制备的影响。结果表明,凝胶陈化有利于ZrO2向ZrB2的完全转化。当起始原料满足n（B）/n（Zr）=3.5⁴,n（C）/n（Zr）=7时,采用室温陈化7 d的凝胶在1550℃保温2 h可获得长度为4⁷μm,横截面等效直径约为1μm,长径比约为4⁷,比表面积为2.53 m2/g,D50=6.46μm的单相长柱状ZrB2粉末。

关键词：陈化;溶胶-凝胶;合成;ZrB2;