作者:马爱琼 蒋明学硼化钛碳热还原反应热力学分析反应机理
摘要:以30μmTiO2(w(TiO2)〉99.8%,金红石型)、50μmB2O3(w(B2O3)〉99.5%)及10μm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24h,然后将反应混合物移入石墨坩埚内置于热压炉中,分别在1250、1350、1400、1500、1600、1700℃保温4h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1556K。而合成产物的XRD分析表明,生成硼化钛的开始温度为1350℃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1700℃以上时,硼化钛晶粒有长大的现象,
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