温度与原料组成对硼/碳热还原法制备高纯ZrB₂粉体的影响

来源期刊：粉末冶金材料科学与工程2017年第2期

论文作者：冯慧丽 黄启忠 苏哲安

文章页码：212 - 220

关键词：硼化锆;硼/碳热还原;高纯;碳源;合成工艺;

摘    要：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。