- 碳热还原法合成 TiB2 的热力学分析与研究
- 作者：马爱琼,蒋明学
- 作者机构：西安建筑科技大学 材料科学与工程学院 陕西西安 710055
- 分类号：
- 卷号：
- 期号 : 2009 年， 第2期
- 页码：96 - 99
- 关键词： 硼化钛，碳热还原反应，热力学分析，反应机理
内容简介
摘 要 以30 μm TiO2（w(TiO2)>99.8%,金红石型）、50 μm B2O3（w(B2O3)>99.5%）及10 μm石墨粉（w(C)>99%）为原料，按n(TiO2)：n(B2O3)： n(C)=1：1：5进行配料后放入不锈钢球磨罐中抽真空球磨24 h，然后将反应混合物移入石墨坩埚内置于热压炉中，分别在1 250、1 350、1 400、1 500、1 600、1 700 ℃保温4 h进行反应。对以TiO2、B2O3、石墨粉为原料合成TiB2的反应体系进行了热力学计算，并对反应产物进行XRD与SEM分析。热力学计算表明，上述3种原料通过碳热还原反应合成硼化钛的反应开始温度为1 556 K。而合成产物的XRD分析表明，生成硼化钛的开始温度为1 350 ℃以上。碳热还原TiO2和B2O3合成TiB2的反应机理应为C还原TiO2，其中间产物为Ti3O5、Ti2O3、TiO，然后这些中间产物与B2O3一起逐渐被C还原生成TiB2。SEM分析表明，TiB2颗粒呈不规则短柱状，粒度为5~10μm；当反应温度达到1 700 ℃以上时，硼化钛晶粒有长大的现象。
关键词 硼化钛，碳热还原反应，热力学分析，反应机理
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