CN103864085A - 棒状硼化锆粉体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种棒状硼化锆粉体的制备方法，属于粉体材料制备技术领域。其特征在于采用以下步骤：以棒状四氯化锆粉体为原料，棒状四氯化锆粉体直径为5～10μm，长度为100～200μm，纯度大于99%，加热至900～1100℃保温0.2～1h，得到棒状氧化锆粉体；再将棒状氧化锆粉体、三氧化二硼粉体、碳粉按摩尔比为1:1:5混合，在氩气气氛下烧结，烧结温度为1600～1800℃，保温时间为0.5～2h，即得棒状硼化锆粉体。本发明工艺简单，操作安全，成本低，易于产业化，制备的棒状硼化锆粉体，分散性好，长径比大于2倍。
Description
技术领域
本发明提供一种棒状硼化锆粉体的制备方法，属于粉体材料制备技术领域。
背景技术
目前，能够胜任极端环境要求的材料主要集中在高熔点硼化物、碳化物如ZrB2，HfB2，ZrC，HfC和TaC等组成的超高温陶瓷材料（UHTCs）。在这些超高温陶瓷材料体系中，硼化锆因具有较低的相对密度（6.09g/cm3）、熔点高（3245℃）、硬度高（莫氏硬度为9，显微硬度为22.1GPa）、导热性好（热导率为23～25W/(m·K)）、导电性好（常温电导率约为1×108S/m）等特点，而在高温结构陶瓷材料、陶瓷基复合材料等领域中得到广泛地应用和关注。目前，ZrB2超高温陶瓷已广泛用作各种高温结构及功能材料，如：航空工业中的涡轮叶片、磁流体发电电极等。
作为隔热用硼化锆陶瓷材料，要求具有优良的耐热冲击性能，而现有的硼化锆陶瓷不能满足要求。对比球形颗粒制备的陶瓷材料，原始颗粒为片状、棒状的粉体制备的陶瓷材料具有更好的耐热冲击性能。而棒状硼化锆粉体尚无报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单，操作安全，成本低，易于产业化棒状硼化锆粉体的制备方法，其技术方案为：
以棒状四氯化锆粉体为原料，棒状四氯化锆粉体直径为5～10μm，长度为100～200μm，纯度大于99 %，加热至900～1100℃保温0.2～1 h，得到棒状氧化锆粉体；再将棒状氧化锆粉体、三氧化二硼粉体、碳粉按摩尔比为1:1:5 混合，在氩气气氛下烧结，烧结温度为1600～1800℃，保温时间为0.5～2h，即得棒状硼化锆粉体。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1、本发明制备棒状硼化锆粉体，长径比大于2倍；
2、本发明制备棒状硼化锆粉体的烧结温度低，分散性好；
3、本发明制备棒状硼化锆粉体的工艺，工艺简单，操作安全，成本低，易于产业化。
附图说明
图1是本发明制备粉体的XRD谱；
图2是本发明制备粉体的SEM照片。
具体实施方式
实施例1
以棒状四氯化锆粉体为原料，棒状四氯化锆粉体直径为5μm，长度为100μm，纯度大于99 %，加热至900℃保温1 h，得到棒状氧化锆粉体；再将棒状氧化锆粉体、三氧化二硼粉体、碳粉按摩尔比为1:1:5 混合，在氩气气氛下烧结，烧结温度为1600℃，保温时间为2h，即得棒状硼化锆粉体。
通过XRD测试，可见粉体二硼化锆（见图1）；通过SEM测试，可见氧化锆粉体为棒状，直径为2μm左右，长度为5μm左右（见图2）。
实施例2
以棒状四氯化锆粉体为原料，棒状四氯化锆粉体直径为10μm，长度为200μm，纯度大于99 %，加热至1100℃保温0.2h，得到棒状氧化锆粉体；再将棒状氧化锆粉体、三氧化二硼粉体、碳粉按摩尔比为1:1:5 混合，在氩气气氛下烧结，烧结温度为1800℃，保温时间为0.5h，即得棒状硼化锆粉体。
实施例3
以棒状四氯化锆粉体为原料，棒状四氯化锆粉体直径为8μm，长度为150μm，纯度大于99 %，加热至1000℃保温0.5 h，得到棒状氧化锆粉体；再将棒状氧化锆粉体、三氧化二硼粉体、碳粉按摩尔比为1:1:5 混合，在氩气气氛下烧结，烧结温度为1700℃，保温时间为1h，即得棒状硼化锆粉体。
Claims (1)
1.一种棒状硼化锆粉体的制备方法，其特征在于采用以下步骤：以棒状四氯化锆粉体为原料，棒状四氯化锆粉体直径为5～10μm，长度为100～200μm，纯度大于99 %，加热至900～1100℃保温0.2～1 h，得到棒状氧化锆粉体；再将棒状氧化锆粉体、三氧化二硼粉体、碳粉按摩尔比为1:1:5 混合，在氩气气氛下烧结，烧结温度为1600～1800℃，保温时间为0.5～2h，即得棒状硼化锆粉体。
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