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硼热还原法制备六硼化镧粉末

硼热还原法制备六硼化镧粉末

  • 分类:技术文章
  • 作者:
  • 来源:《辽宁化工》丹东市特种设备监督检验所
  • 发布时间:2022-04-07 14:41
  • 访问量:0

【概要描述】六硼化镧拥有很多奇异的性能, 如熔点高 (约 为 2 713 ℃), 电子发射强度大, 抗辐射性强 、高温化 学稳定性好等。该材料在军事上以及许多高科技领 域有广泛用途, 可用于雷达 、航空航天 、电子工业、仪 器仪表 、医疗器械 、家电、冶金、环保等多种行业 。其中硼化镧单晶是制作大功率磁控管、电子束、离子束 、加速器阴极的最佳材料。

硼热还原法制备六硼化镧粉末

【概要描述】六硼化镧拥有很多奇异的性能, 如熔点高 (约 为 2 713 ℃), 电子发射强度大, 抗辐射性强 、高温化 学稳定性好等。该材料在军事上以及许多高科技领 域有广泛用途, 可用于雷达 、航空航天 、电子工业、仪 器仪表 、医疗器械 、家电、冶金、环保等多种行业 。其中硼化镧单晶是制作大功率磁控管、电子束、离子束 、加速器阴极的最佳材料。

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  • 来源:《辽宁化工》丹东市特种设备监督检验所
  • 发布时间:2022-04-07 14:41
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六硼化镧是稀土元素镧与非金属元素硼形成的 稀土硼化物, 分子式 LaB6, 又称硼化镧, 密度 4.7 g/ cm3, 质硬而脆 。 从化学成分上看, 硼化镧属于无机非金属材料 ; 从材料特性上, 属于无氧类金属难熔化合物;从用途 上, 属于信息材料 。常温下, 六硼化镧产品有三种形 态 :粉末状、多晶体和单晶体, 各有各的用途。 六硼化镧拥有很多奇异的性能, 如熔点高 (约 为 2 713 ℃), 电子发射强度大, 抗辐射性强 、高温化 学稳定性好等。该材料在军事上以及许多高科技领 域有广泛用途, 可用于雷达 、航空航天 、电子工业、仪 器仪表 、医疗器械 、家电、冶金、环保等多种行业 。其中硼化镧单晶是制作大功率磁控管、电子束、离子束 、加速器阴极的最佳材料。

现在六硼化镧的制备一般是碳化硼热还原法制 备, 其反应式为:La2O3 +3B4 C= 2LaB6 +3CO 。由于该反应引入了碳化硼作为反应原料, 产品中碳含量很难控制, 且由于碳化硼硬度高, 粒度大, 很容易产生混料不均匀现象, 使产品化学成分发生偏离。本文采用卤化物硼热还原法, 该方法使用氯化镧、硼粉作为反应原料, 得到的产物是六硼化镧和气相产物氯化硼, 产物物相单一, 处理起来相对容易, 也比较容易得到较高的纯度。

无定形硼粉中的主要杂质根据其制备方法, 主 要有氧和镁, 其中氧是以硼的氧化物形式存在, 以三氧化二硼和硼的低氧化物 (如B6O)为主。这部分杂质并不影响生成六硼化镧的反应。镁是采用镁热还原反应制备硼粉中的主要杂质。在 90%纯度硼 粉中其含量达到了 5% ~ 6%, 主要以硼化镁及硼酸镁的形式存在于硼粉中。在 95%的硼粉中, 镁的含量 <0.5%, 主要以硼化镁的形式存在 。分别使用了 90%和95%硼粉合成了六硼化镧粉末。在管式炉中还原时, 可使用的气氛有氩气和氢氩混合气体 2种可以使用, 对比二者的结果, 发现没有明显区别, 所以选用了最简单的氩气作为保护气氛。本论文论述了硼热卤化物方法合成六硼化镧的 工艺, 由于该工艺生产过程中不引入任何碳 、氧元素, 所以得到的产品具有碳 、氧含量低 、纯度高等特点。高纯六硼化镧研制成功可以为我国应用高纯硼 化物的领域提供高质量稳定的产品, 减少了对国外产品的依赖。该工艺在生产过程中, 由于硼粉价格较为昂贵, 在一定程度上制约了该工艺的发展, 但由于其工艺特点, 使其质量优于现有六硼化镧合成工 艺, 使之仍有一定的优势。

 

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