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天元航材作為國內(nèi)具有50余年生產(chǎn)制作工藝沉淀的化工廠家,我們的主營產(chǎn)品硼粉,在醫(yī)療、航空、能源、環(huán)境、冶金 等人類活動中都有著廣泛的應(yīng)用。合成硼粉具有材料性能好、價格低、 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)勢,經(jīng)常被用于有機復(fù)合材料中作為填料,以獲得高性能。此類硼粉具有良好的溶解性,有利于實現(xiàn)硼粉的更好利用, 有效地提高了硼的應(yīng)用效率。今天就為大家介紹一種硼粉的制備方法!
一直以來,合成硼粉的常見方法有燒堿法、硼酸鈉法、鋁熱還原 法等。其中,以鋁熱還原法制備硼粉,是一種常用、可行、成本低廉 的制備方法,具有良好的實際應(yīng)用性。本文研究了鋁熱還原法制備硼 粉的原理和實現(xiàn)方法,以及利用該方法獲得硼粉的宏觀性能,供相關(guān)研究及應(yīng)用技術(shù)開發(fā)和實現(xiàn)參考。
一:原理及實現(xiàn)方法
鋁熱還原法是利用溫度高于 500℃的金屬鋁與硼的氧化物或硼鹽 反應(yīng)的反應(yīng)特性,將硼的氧化物或硼鹽分解成硼粉,從而制備硼粉。 反應(yīng)的具體化學(xué)反應(yīng)式為: 2Al + B2O3 2B + 3Al2O3 2Al + 2Na2B4O7 5B + 2NaAlO2 反應(yīng)的過程可大致分為三部分: 1、熱反應(yīng)過程:將硼的氧化物或硼鹽和金屬鋁放入加熱爐中, 溫度提升至 500℃以上。此時,金屬鋁發(fā)生氧化反應(yīng),形成氧化鋁, 將氧化物或硼鹽中的硼元素解離,形成硼粉。 2、濕法反應(yīng)過程:增加一定量水分,伴隨著熱反應(yīng),硼氧化物和金屬鋁發(fā)生反應(yīng),形成水溶性硼鹽; 3、氧化還原過程:增加一定量氧氣,伴隨著熱反應(yīng),硼氧化物和金屬鋁發(fā)生反應(yīng),使產(chǎn)生的硼鹽發(fā)生氧化還原反應(yīng),最終形成硼粉。 實施鋁熱還原法需要控制一定的溫度,一般為 500℃-650℃,并保持一定的反應(yīng)時間。隨著反應(yīng)時間的延長,反應(yīng)溫度也會慢慢下降, 從而使硼粉產(chǎn)生變化,從而影響其在給定溫度和時間下的產(chǎn)率及質(zhì)量。
二、硼粉的性能
鋁熱還原法制備的硼粉具有硼的獨特性能,具有良好的熱穩(wěn)定性、 耐腐蝕性、電磁學(xué)性能等優(yōu)勢,為制備高性能材料提供關(guān)鍵性的支撐。 1、晶體結(jié)構(gòu):硼粉的晶體結(jié)構(gòu)是非常穩(wěn)定的,其熔點低,相對 密度低,由于有硼原子,所以具有高熔點,并且可以有效避免熱變形, 以達(dá)到良好的熱穩(wěn)定性。 2、耐腐蝕性:硼粉具有良好的耐腐蝕性,強度高,粒徑均勻, 粘度低,并且易于熔融,可以有效降低材料的耐腐蝕性,抗腐蝕能力 強。 3、電磁學(xué)性能:硼粉具有良好的電磁學(xué)性能,可以有效抑制電 磁輻射,其電導(dǎo)率高,導(dǎo)電性能強,加熱快,熔融溫度更低,耐熱性 也更佳。 綜上所述,鋁熱還原法制備硼粉具有良好的性能,滿足用戶對高 性能材料的需求,且制備過程簡單,具有成本低廉的優(yōu)勢,為制備硼粉提供有效的方法和手段。
三、結(jié)論
本文介紹了鋁熱還原法制備硼粉的原理及實現(xiàn)方法,以及利用該方法獲得硼粉的宏觀性能。從而為實現(xiàn)硼粉制備技術(shù)提供參考和建議, 以便在有針對性的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研發(fā)應(yīng)用研究。
硼粉的制備方法,您學(xué)會了嗎?您還對哪些硼粉的相關(guān)知識感興趣呢?歡迎在評論區(qū)下方,給小編留言哦!