凝胶陈化对ZrB2粉末制备的影响

摘要： 以正丙醇锆、硼酸、醋酸和D-果糖为原料, 采用溶胶-凝胶法, 结合高温碳热还原反应制备得到了长柱状单相ZrB2粉末。反应体系中, D-果糖不仅提供碳热还原反应的碳源, 同时作为化学修饰剂, 起到抑制正丙醇锆快速水解的作用。通过对比未陈化和陈化的凝胶制备得到的产物, 探讨了陈化过程对于ZrB2粉末制备的影响。结果表明, 凝胶陈化有利于ZrO2向ZrB2的完全转化。当起始原料满足n(B)/n(Zr) = 3.5~4, n(C)/n(Zr)= 7时, 采用室温陈化7 d的凝胶在1550℃保温2 h可获得长度为4~7 μm, 横截面等效直径约为1 μm, 长径比约为4~7, 比表面积为2.53 m2/g, D50 = 6.46 μm的单相长柱状ZrB2粉末。