无催化液相法制备碳化硼细粉末及反应机理研究

以甘油、硼酸和纳米炭粉为原料,不加任何催化剂,通过超声振动器制备出悬浮液先驱体,再经低温燃烧、高温碳热合成反应,成功合成了碳化硼(B_(4)C)细粉末。通过XRD、SEM、TEM和EDS对产物的物相组成、微观形貌和化学成分进行了表征,研究了合成温度对产物物相组成的影响。结果表明,当合成温度为1 200℃时即有碳化硼生成;在1 400℃真空中保温2 h可获得高结晶度、低杂质含量的碳化硼,其粒径分布在30 nm至30μm之间,其中纳米颗粒以团聚体的形式存在。参与反应的各组分在悬浮液中进行纳米级别的混合,且悬浮液燃烧产物仍保持纳米尺寸,具有很高的化学活性,从而可大大降低合成反应温度并减少反应时间。