煅烧温度对熔盐法制备硼酸铝晶须的影响

发布时间：2024-04-15 04:26

　　硼酸铝晶须具有密度低、拉伸强度高、热膨胀系数低、耐蚀性优异以及成本低廉等优点,是一种优良的增强材料。以Al(NO₃)₃·9H₂O、H₃BO₃为原料,Na₂SO₄为助熔剂,采用熔盐法制备硼酸铝晶须。利用XRD、SEM和TG-DSC研究煅烧温度对产物物相、形貌以及生长过程的影响。结果表明,在煅烧温度为1100℃、煅烧时间为5h、n(Al)∶n(B)=5∶2、n(Al+B)∶n(Na)=5∶12的条件下,可合成直径约0.7μm、长度约8.7μm的Al₁₈B₄O₃₃晶须。相同煅烧温度下,n(Al+B)∶n(Na)=5∶12时制得的晶须明显优于n(Al+B)∶n(Na)=5∶8时制得的晶须。

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【部分图文】：

图1经不同温度煅烧后产物的X射线衍射图谱：(a)n(Al+B)∶n(Na)=5∶8;(b)n(Al+B)∶n(Na)=5∶12

图1a和b分别为n(Al+B)∶n(Na)=5∶8和5∶12时，经不同温度煅烧5h后产物的XRD图谱。可以看出，当煅烧温度低于1150℃时，产物中主相为Al18B4O33(JCPDS00-032-0003)，同时有少量Al2O3(JCPDS00-046-1212)相存在。A....

图2n(Al+B)∶n(Na)=5∶8时经不同温度煅烧后产物的扫描电镜图：(a)1000℃；(b)1050℃；(c)1100℃；(d)1150℃

图2为n(Al+B)∶n(Na)=5∶8时，经不同温度煅烧5h得到的产物的SEM图片。可以看出，当煅烧温度低于1100℃时，Al18B4O33晶须笔直、细短，未生长完全，且随机排布，没有择优取向（图2a和2b）。当煅烧温度升高至1100℃时，晶须明显变粗，晶须的直径和长度分别约....

图3n(Al+B)∶n(Na)=5∶12时经不同温度煅烧后产物的扫描电镜图：(a)1000℃；(b)1050℃；(c)1100℃；(d)1150℃

图3为n(Al+B)∶n(Na)=5∶12时，经不同温度煅烧5h得到的产物的SEM图片。除含有极少数长Al18B4O33晶须外，产物中晶须的尺寸相对均匀。相同煅烧温度下，n(Al+B)∶n(Na)=5∶12时制得的晶须优于n(Al+B)∶n(Na)=5∶8时制得的晶须。当煅烧温....

图4混合物料的热重-差示扫描量热分析曲线：(a)n(Al+B)∶n(Na)=5∶8;(b)n(Al+B)∶n(Na)=5∶12

图4a和b分别为n(Al+B)∶n(Na)=5∶8和5∶12时，混合物料的TG-DSC曲线。可以看出，两曲线走势相似，表明助熔剂含量的增加并不影响反应的进行。DSC曲线主要有4个吸热峰，前三个峰分别对应三个失重阶段：吸附水和结晶水的脱除、以及H3BO3和Al(NO3)3的分解。第....

本文编号：3955733