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188宝金博页面版: 低温燃烧前驱物制备碳化硼、氮化硼粉末

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内容提示: 北京科技大学硕士学位论文摘要碳化硼、 氮化硼均是非常重要的非金属材料, 具有优良的力学、 热学及电学性能, 在军事、 微电子学、 核物理、 空间技术等高科技领域具有广阔应用前景。 碳热还原法是制各碳化硼、 氮化硼陶瓷粉末的重要方法。 降低硼源和碳源的粒度、 提高混合均匀度可以有效降低该方法的反应条件, 改善粉末性能。 本论文尝试通过低温燃烧法制备硼源和碳源均匀混合的前驱物, 再进行碳热还原法, 制备出碳化硼、 氮化硼粉末。 论文研究了低温燃烧过程的影响因素, 分析了碳热还原反应的机理, 对合成粉末进行了表征, 为低温燃烧法制备非氧化物陶瓷粉...

文档格式:PDF | 页数:67 | 浏览次数:31 | 上传日期:2014-10-11 07:28:09 | 文档星级:
北京科技大学硕士学位论文摘要碳化硼、 氮化硼均是非常重要的非金属材料, 具有优良的力学、 热学及电学性能, 在军事、 微电子学、 核物理、 空间技术等高科技领域具有广阔应用前景。 碳热还原法是制各碳化硼、 氮化硼陶瓷粉末的重要方法。 降低硼源和碳源的粒度、 提高混合均匀度可以有效降低该方法的反应条件, 改善粉末性能。 本论文尝试通过低温燃烧法制备硼源和碳源均匀混合的前驱物, 再进行碳热还原法, 制备出碳化硼、 氮化硼粉末。 论文研究了低温燃烧过程的影响因素, 分析了碳热还原反应的机理, 对合成粉末进行了表征, 为低温燃烧法制备非氧化物陶瓷粉末奠定了理论和技术基础。试验以硼酸为硼源, 硝酸为氧化剂, 尿素为还原剂( 燃料), 葡萄糖为有机碳源低温燃烧制备出前驱物。 采用T G /D T A 分析发现, 混合溶液加热时发生了低温燃烧反应, 产生了热量, 放出了气体。 采用X R D 分析发现, 贫燃料体系中, 前驱物为硼酸和无定形碳; 富燃料体系中, 前驱物为硼酸胺和无定形碳, 还可能含有硼酸和硝酸铵。 采用S E M 分析发现, 溶液中硼碳比的增加会造成燃烧困难, 前驱物粒径从1岬增大至509m 以上; 增加尿素添加量可以提高气体的放出量, 促使前驱物颗粒更加细。 按照合适的原料摩尔比例可以制备出颗粒呈片状, 粒径约为lla m 的前驱物粉末。试验以低温燃烧制得的前驱物为原料, 在氩气气氛下碳热还原制备出碳化硼粉末。 研究结果表明, 碳化硼粉末含有少量残留碳; 粉末颗粒分为圆形和针状两种形貌, 分别是液一固反应和气. 固反应的产物; 随着原料中摩尔量比值H 38 0 3/C 6 H 120 6 的增大, 碳化硼颗粒粒径明显增大; 10 M p a 压力压样可以有效减少硼源的损失。试验以低温燃烧制得的前驱物为原料, 在氮气气氛下碳热还原氮化制各出氮化硼粉末。 研究结果表明, 氮化硼粉末为六方氮化硼( h . B N ), 不含原料碳、 硼酸和中间产物碳化硼; 氮化硼颗粒为球形, 粒径约为0 . 59 m ; 随温度的增加, 反应程度增加, 1500℃时反应完全。关键词:低温燃烧, 碳热还原, 碳化硼, 氮化硼. III.

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