硼砂对自蔓延高温合成ZrB_2粉体的影响

作     者：张薇 肖国庆 丁冬海 ZHANG Wei;XIAO Guoqing;DING Donghai

作者机构：西安建筑科技大学材料与矿资学院西安710055 西安建筑科技大学材料科学与工程博士后流动站西安710055 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司先进耐火材料国家重点实验室洛阳471039 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2017年第31卷第24期

页      面：125-128,144页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(51272203 51572212) 中国博士后基金(2016M602940XB) 先进耐火材料国家重点实验室开放课题 

主　　题：自蔓延高温合成 镁热还原 ZrB2粉体 

摘      要：以ZrO_2、Mg、B_2O_3及Na_2B4O_7为原料,采用自蔓延高温合成技术制备ZrB2粉体。通过FactSage7.0软件计算,从热力学角度研究了该反应体系发生自蔓延反应的可能性。采用X射线粉末衍射物相分析仪、场发射电子扫描电镜-能谱分析对最终产物的物相组成及显微形貌进行检测。分析结果显示,过量的Mg、B_2O_3可有效提高产物中ZrB_2的含量,Mg和B_2O_3分别过量40%(质量分数)、30%(质量分数)为Mg-ZrO_2-B_2O_3体系的较佳配比。基于上述优化配比,研究了用无水硼砂(Na_2B_4O_7)替换原料中B_2O_3对产物ZrB_2含量及晶粒尺寸的影响,当替换量达到15%(质量分数)时,ZrB_2的含量最高,并且随着Na_2B_4O_7替换量的增加,产物的晶粒尺寸由2μm减小至不足0.5μm。