0°C恒温水浴中加热搅拌12h，停止搅拌使其陈化至形成干凝胶。
[0019](3)将干凝胶置于真空干燥箱中110°C干燥12h，冷却研磨得到非晶前驱体粉末。
[0020](4)将非晶前驱体粉末放入刚玉坩祸中，将坩祸放置于管式气氛电阻炉中，在坩祸的两端分别放置分析纯的活性炭，在流动的氩气保护下进行反应合成，反应条件为:以8°C/min的升温速度升至800°C，再以5°C/min升温至1200°C并保温40min;然后以2°C/min升温至1600°C，保温时间为2h，按照炉子降温程序降至室温，研磨得到球形超细硼化锆粉体。
[0021]本实施例制备得到的球形超细硼化锆粉体经XRD分析可知，所得样品为单一ZrB2物相(见图1)，SEM分析可知，粉体平均粒径< 300nm，分散均匀、球形度较好。
[0022]实施例2
(I)选用五水合硝酸锆为锆源，硼酸为硼源，柠檬酸为碳源，n(Zr):n(B):n(C)(裂解碳)的摩尔比为1:4:12，按照配方称取五水合硝酸锆4.3g、硼酸2.47g、柠檬酸8.41g分别溶于20ml、80ml、80ml去离子水中(浓度为0.5moI/L)，得到五水合硝酸锆、硼酸、柠檬酸的透明溶液待用。
[0023](2)将硼酸溶液缓慢滴入五水合硝酸锆溶液中，边滴加边搅拌，加完继续搅拌30min得到混合溶液I;向混合溶液I中缓慢滴加柠檬酸溶液，搅拌1.5h得到稳定的Zr-B-C透明溶胶，移至65°C恒温水浴中加热搅拌10h，停止搅拌使其陈化至形成干凝胶。
[0024](3)将干凝胶置于真空干燥箱中105°C干燥10h，冷却研磨得到非晶前驱体粉末。
[0025](4)将非晶前驱体粉末放入刚玉坩祸中，将坩祸放置于管式气氛电阻炉中，在坩祸的两端分别放置分析纯的活性炭，在流动的氩气保护下进行反应合成，反应条件为:以7°C/min的升温速度升至750°C，再以4°C/min升温至1150°C并保温30min;然后以3°C/min升温至1550°C，保温时间为lh，按照炉子降温程序降至室温，研磨得到球形超细硼化锆粉体。
[0026]本实施例制备得到的球形超细硼化锆粉体经XRD分析可知，所得样品为单一ZrB2物相，SEM分析可知，粉体平均粒径< 300nm，分散均匀、球形度较好。
[0027]实施例3
(I)选用五水合硝酸锆为锆源，硼酸为硼源，柠檬酸为碳源，n(Zr):n(B):n(C)(裂解碳)的摩尔比为1: 3:12，按照配方称取五水合硝酸锆4.3g、硼酸1.86g、柠檬酸8.41g分别溶于20ml、60ml、80ml去离子水中(浓度为0.5moI/L)，得到五水合硝酸锆、硼酸、柠檬酸的透明溶液待用。
[0028](2)将硼酸溶液缓慢滴入五水合硝酸锆溶液中，边滴加边搅拌，加完继续搅拌30min得到混合溶液I;向混合溶液I中缓慢滴加柠檬酸溶液，搅拌Ih得到稳定的Zr-B-C透明溶胶，移至55°C恒温水浴中加热搅拌12h，停止搅拌使其陈化至形成干凝胶。
[0029](3)将干凝胶置于真空干燥箱中100°C干燥12h，冷却研磨得到非晶前驱体粉末。
[0030](4)将非晶前驱体粉末放入刚玉坩祸中，将坩祸放置于管式气氛电阻炉中，在坩祸的两端分别放置分析纯的活性炭，在流动的氩气保护下进行反应合成，反应条件为:以5°C/min的升温速度升至700°C，再以3°C/min升温至1100°C并保温40min;然后以2°C/min升温至1500°C，保温时间为2h，按照炉子降温程序降至室温，研磨得到球形超细硼化锆粉体。
[0031]本实施例制备得到的球形超细硼化锆粉体经XRD分析可知，所得样品为单一ZrB2 物相(见图1)，SEM分析可知，粉体平均粒径< 300nm，分散均匀、球形度较好(见图2)。
【主权项】
1.一种液相法制备球形超细硼化锆粉体的方法，其特征在于，具体包括以下步骤: (1)选用硝酸锆为锆源，硼酸为硼源，柠檬酸为碳源，n(Zr):n(B):n(C)的摩尔比为1:3?5:12，按照配比称取硝酸锆、硼酸、柠檬酸配制硝酸锆水溶液、硼酸水溶液、柠檬酸水溶液，待用； (2)将硼酸溶液缓慢滴入五水合硝酸锆溶液中，边滴加边搅拌，加完继续搅拌直到两种溶液混合均匀得到混合溶液I;向混合溶液I中缓慢滴加柠檬酸溶液，搅拌直到其充分反应得到稳定的Zr-B-C透明溶胶，移至55?65°C恒温水浴中加热搅拌10?12h，停止搅拌使其陈化至形成干凝胶； (3)将干凝胶置于真空干燥箱中进行干燥，干燥后冷却研磨得到非晶前驱体粉末； (4)将非晶前驱体粉末放入刚玉坩祸中，在坩祸的两端分别放置适量石墨，将坩祸放置于管式气氛电阻炉中，在流动的氩气保护下进行反应合成，以5?8°C/min的升温速度升至700-800°C，再以3?5°C/min升温至1100?1200°C并保温30?40min ；然后以2?3°C/min升温至1500°C?1600°C，保温时间为I?2h，按照炉子降温程序降至室温，研磨得到球形超细硼化锆粉体。2.根据权利要求1所述的液相法制备球形超细硼化锆粉体的方法，其特征在于:步骤(3)中所述真空干燥的条件为:100?110°C干燥10?12h。
【专利摘要】本发明提供一种液相法制备球形超细硼化锆粉体的工艺，属于粉体材料制备技术领域。本发明所述方法以五水合硝酸锆为锆源、硼酸为硼源、柠檬酸为碳源，采用溶胶-凝胶法得到Zr-B-C的凝胶,陈化至形成干凝胶,将干凝胶置于真空干燥箱中进行干燥,干燥后冷却研磨得到非晶前驱体粉末；将前驱体粉末放入刚玉坩埚中，在坩埚的两端放置分析纯的活性炭，放入气氛管式电阻炉中，在流动的高纯氩气保护下进行反应合成,降至室温后取出，充分研磨得到粉末样品。本发明采用的原料成本低，设备与操作流程简单,操作安全,经XRD分析，产物中只有二硼化锆的物相，二硼化锆平均晶粒尺寸小于100nm，SEM观察结果表明球形颗粒平均尺寸小于300nm。
【IPC分类】C01B35/04, C04B35/58, C04B35/626
【公开号】CN105645422
【申请号】
【发明人】王佰娜, 胡劲, 段云彪
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月6日