合成原料中Mg配比对燃烧合成制备的ZrB_2粉体粒度与纯度的影响研究

摘要

利用燃烧合成法制备了ZrB2粉体,研究了不同Mg含量对燃烧合成制备的ZrB2粉体粒度和纯度的影响。结果表明,Mg过量5%合成的ZrB2粒径最小,纯度最高。Mg含量对ZrB2粉体粒度的影响机理为:Mg过量一定程度,会降低反应绝热温度,使产物处于高温状态的时间缩短,减小颗粒长大趋势而使得颗粒尺寸变小;当Mg含量进一步提高,其与ZrO2反应加强,生成更多的中间产物Zr,使得直接合成ZrB2的反应加强而促进颗粒生长。Mg含量对ZrB2粉体纯度的影响机理为:Mg过量一定程度,弥补了燃烧合成过程中的挥发损失,提高了还原转化率,使粉体纯度提高;当Mg含量进一步提高时,其挥发消耗更多反应热,使得燃烧温度降低,反应为固态反应,转化率降低而残余更多ZrO2;过多的MgO和剩余的B2O3反应生成酸不溶杂质,使粉末纯度降低。