0°C恒溫水浴中加熱攪拌12h，停止攪拌使其陳化至形成干凝膠。
[0019](3)將干凝膠置于真空干燥箱中110°C干燥12h，冷卻研磨得到非晶前驅體粉末。
[0020](4)將非晶前驅體粉末放入剛玉坩禍中，將坩禍放置于管式氣氛電阻爐中，在坩禍的兩端分別放置分析純的活性炭，在流動的氬氣保護下進行反應合成，反應條件為:以8°C/min的升溫速度升至800°C，再以5°C/min升溫至1200°C并保溫40min;然后以2°C/min升溫至1600°C，保溫時間為2h，按照爐子降溫程序降至室溫，研磨得到球形超細硼化鋯粉體。
[0021]本實施例制備得到的球形超細硼化鋯粉體經XRD分析可知，所得樣品為單一ZrB2物相(見圖1)，SEM分析可知，粉體平均粒徑< 300nm，分散均勻、球形度較好。
[0022]實施例2
(I)選用五水合硝酸鋯為鋯源，硼酸為硼源，檸檬酸為碳源，n(Zr):n(B):n(C)(裂解碳)的摩爾比為1:4:12，按照配方稱取五水合硝酸鋯4.3g、硼酸2.47g、檸檬酸8.41g分別溶于20ml、80ml、80ml去離子水中(濃度為0.5moI/L)，得到五水合硝酸鋯、硼酸、檸檬酸的透明溶液待用。
[0023](2)將硼酸溶液緩慢滴入五水合硝酸鋯溶液中，邊滴加邊攪拌，加完繼續(xù)攪拌30min得到混合溶液I;向混合溶液I中緩慢滴加檸檬酸溶液，攪拌1.5h得到穩(wěn)定的Zr-B-C透明溶膠，移至65°C恒溫水浴中加熱攪拌10h，停止攪拌使其陳化至形成干凝膠。
[0024](3)將干凝膠置于真空干燥箱中105°C干燥10h，冷卻研磨得到非晶前驅體粉末。
[0025](4)將非晶前驅體粉末放入剛玉坩禍中，將坩禍放置于管式氣氛電阻爐中，在坩禍的兩端分別放置分析純的活性炭，在流動的氬氣保護下進行反應合成，反應條件為:以7°C/min的升溫速度升至750°C，再以4°C/min升溫至1150°C并保溫30min;然后以3°C/min升溫至1550°C，保溫時間為lh，按照爐子降溫程序降至室溫，研磨得到球形超細硼化鋯粉體。
[0026]本實施例制備得到的球形超細硼化鋯粉體經XRD分析可知，所得樣品為單一ZrB2物相，SEM分析可知，粉體平均粒徑< 300nm，分散均勻、球形度較好。
[0027]實施例3
(I)選用五水合硝酸鋯為鋯源，硼酸為硼源，檸檬酸為碳源，n(Zr):n(B):n(C)(裂解碳)的摩爾比為1: 3:12，按照配方稱取五水合硝酸鋯4.3g、硼酸1.86g、檸檬酸8.41g分別溶于20ml、60ml、80ml去離子水中(濃度為0.5moI/L)，得到五水合硝酸鋯、硼酸、檸檬酸的透明溶液待用。
[0028](2)將硼酸溶液緩慢滴入五水合硝酸鋯溶液中，邊滴加邊攪拌，加完繼續(xù)攪拌30min得到混合溶液I;向混合溶液I中緩慢滴加檸檬酸溶液，攪拌Ih得到穩(wěn)定的Zr-B-C透明溶膠，移至55°C恒溫水浴中加熱攪拌12h，停止攪拌使其陳化至形成干凝膠。
[0029](3)將干凝膠置于真空干燥箱中100°C干燥12h，冷卻研磨得到非晶前驅體粉末。
[0030](4)將非晶前驅體粉末放入剛玉坩禍中，將坩禍放置于管式氣氛電阻爐中，在坩禍的兩端分別放置分析純的活性炭，在流動的氬氣保護下進行反應合成，反應條件為:以5°C/min的升溫速度升至700°C，再以3°C/min升溫至1100°C并保溫40min;然后以2°C/min升溫至1500°C，保溫時間為2h，按照爐子降溫程序降至室溫，研磨得到球形超細硼化鋯粉體。
[0031]本實施例制備得到的球形超細硼化鋯粉體經XRD分析可知，所得樣品為單一ZrB2 物相(見圖1)，SEM分析可知，粉體平均粒徑< 300nm，分散均勻、球形度較好(見圖2)。
【主權項】
1.一種液相法制備球形超細硼化鋯粉體的方法，其特征在于，具體包括以下步驟: (1)選用硝酸鋯為鋯源，硼酸為硼源，檸檬酸為碳源，n(Zr):n(B):n(C)的摩爾比為1:3?5:12，按照配比稱取硝酸鋯、硼酸、檸檬酸配制硝酸鋯水溶液、硼酸水溶液、檸檬酸水溶液，待用； (2)將硼酸溶液緩慢滴入五水合硝酸鋯溶液中，邊滴加邊攪拌，加完繼續(xù)攪拌直到兩種溶液混合均勻得到混合溶液I;向混合溶液I中緩慢滴加檸檬酸溶液，攪拌直到其充分反應得到穩(wěn)定的Zr-B-C透明溶膠，移至55?65°C恒溫水浴中加熱攪拌10?12h，停止攪拌使其陳化至形成干凝膠； (3)將干凝膠置于真空干燥箱中進行干燥，干燥后冷卻研磨得到非晶前驅體粉末； (4)將非晶前驅體粉末放入剛玉坩禍中，在坩禍的兩端分別放置適量石墨，將坩禍放置于管式氣氛電阻爐中，在流動的氬氣保護下進行反應合成，以5?8°C/min的升溫速度升至700-800°C，再以3?5°C/min升溫至1100?1200°C并保溫30?40min ；然后以2?3°C/min升溫至1500°C?1600°C，保溫時間為I?2h，按照爐子降溫程序降至室溫，研磨得到球形超細硼化鋯粉體。2.根據(jù)權利要求1所述的液相法制備球形超細硼化鋯粉體的方法，其特征在于:步驟(3)中所述真空干燥的條件為:100?110°C干燥10?12h。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種液相法制備球形超細硼化鋯粉體的工藝，屬于粉體材料制備技術領域。本發(fā)明所述方法以五水合硝酸鋯為鋯源、硼酸為硼源、檸檬酸為碳源，采用溶膠-凝膠法得到Zr-B-C的凝膠,陳化至形成干凝膠,將干凝膠置于真空干燥箱中進行干燥,干燥后冷卻研磨得到非晶前驅體粉末；將前驅體粉末放入剛玉坩堝中，在坩堝的兩端放置分析純的活性炭，放入氣氛管式電阻爐中，在流動的高純氬氣保護下進行反應合成,降至室溫后取出，充分研磨得到粉末樣品。本發(fā)明采用的原料成本低，設備與操作流程簡單,操作安全,經XRD分析，產物中只有二硼化鋯的物相，二硼化鋯平均晶粒尺寸小于100nm，SEM觀察結果表明球形顆粒平均尺寸小于300nm。
【IPC分類】C01B35/04, C04B35/58, C04B35/626
【公開號】CN105645422
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】王佰娜, 胡勁, 段云彪
【申請人】昆明理工大學
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月6日