Mg-B_2O_3-TiO_2系的自蔓延高温合成机理

根据对Mg-B2O3-Ti O2体系的热力学计算结果,对反应的顺序做出初步判断;然后用Cu楔块燃烧波淬息法分析SHS反应各区域产物的组成及形貌变化,研究了晶体的合成和生长机理。热力学计算结果表明:在反应过程中首先由Mg还原B2O3得到B和Mg O,其次Mg还原Ti O2得到Ti和Mg O,最后B与Ti结合生成Ti B2。对于在反应过程中的中间产物,生成Ti3O5、Ti2O3、Ti O的可能性依次降低。实验结果表明:在燃烧中心由于反应较完全,没有产生中间产物;反应次中心和边缘的温度仍然较高,有少量的Ti2O3、Ti O;在燃烧底部因温度较低反应不完全,因而有少量的Ti3O5,实验结果与热力学分析结果吻合。在反应过程中Mg O先形核长大,部分Ti B2附着在Mg O上形核,随着温度的升高形成了细小的颗粒;部分Ti B2在粗大的Mg O之间独立形核,生长成典型的六角晶型;Ti B2的生长机理属于L-S机理,B和Ti交互富集生成了典型的六角晶型。