硼砂与尿素合成六方氮化硼的机理.pdf

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1、2016年7月化学研究455第27卷第4期CHEMICALRESEARCHhttp：／／hxya．cbpt．cnki．net硼砂与尿素合成六方氮化硼的机理赵凯。，孙苒荻。，朱高远。，张红玲，张炳烛，徐红彬，张懿(1．河北科技大学化学与制药工程学院，河北石家庄050018；2．中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室，北京100190；3．中国科学院绿色过程与工程重点实验室，北京100190)摘要：研究了Nz气氛下硼砂与尿素反应生成六方氮化硼以及主要副产物产生和变化的过程，采用热重一差示扫描量热法(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SE

2、M)等检测手段对反应产物和氮化硼样品进行了分析．研究结果表明，氮化硼在700℃左右完全生成，随焙烧温度的提高其结晶度不断提高．反应副产物偏硼酸钠的生成是导致氮化硼产率较低的主要原因，在高温焙烧过程中偏硼酸钠的存在有利于六方氮化硼的结晶过程．研究结果可为硼砂一尿素法六方氮化硼制备工艺的优化和改进提供理论基础．关键词：六方氮化硼；过程；偏硼酸钠；结晶中图分类号：TQ174文献标志码：A文章编号：1008—1011(2016)04—0455—06Syntheticmechanismofh—BNwithboraxandureaZHAOKai，一，SUNRandi，¨，ZHUGao

3、yuan，ZHANGHongling一，ZHANGBingzhu¨，XUHongbin。一，ZHANGYi，。(1．CollegeofChemicalandPharmaceuticalEngineering，HebeiUniversityofScienceandTechnology，Shijiazhuang050018Hebei，China；2．NationalEngineeringLaboratoryforHydrometallurgicalCleanerProductionTechnology，InstituteofProcessEngineering，Chinese

4、AcademyofSciences，Beijing100190，China；3．KeyLaboratoryofGreenProcessandEngineering，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China)Abstract：Theexperimentsforsynthesisofh—BNwerecarriedoutunderN2atmosphereusingboraxandureaasreactants．Theproductionandevolutionprocessofh-BNandthemainby—productwer

5、estudied．SampleswereanalyzedbyTG—DSC，XRDandSEM．Theresultsindicatethatthesynthesisreactionofh—BNisfinishedatabout700℃andthecrystallinityofh—BNim—proveswiththetemperatureincreasing．TheproductionofNaBO2by—productisthemainrea-SOIlforthelOWyieldofh—BN．However，theNaBO2by—productcanimprovethecry

6、stallinityofh—BNduringtheroastingprocessathightemperature．Theseresultsmayprovidetheoreticalbasisfortheoptimizationandimprovementofh—BNpreparationprocessbyborax-ureamethod．Keywords：hexagonalboronnitride；process；sodiummetaborate；crystallization六方氮化硼具有耐高温、耐腐蚀、润滑、绝缘、透波等优异物化特性_1]，是一种发展潜力巨大的新型功

7、能陶瓷材料，在冶金、润滑剂、电子、航空航天、储氢材料等领域都有重要的应用IS-s]．氮化硼的制收稿日期：2016—04—19．备工艺有多种。。，在发展过程中逐渐形成了硼砂一基金项目：国家重点基础研究计划(973计划)资助项目(2013CB6326oo)．尿素法、硼砂一氯化铵法、硼砂一三聚氰胺法等传统高作者简介：赵凯(1989一)，男，硕士生，研究方向为无机陶瓷材温方法l_1卜H，以及化学气相沉积法、高频等离子法、料．通讯联系人，E-mail：rdsun@ipe．ac．cn；751895430先驱体法、模板法等新型制备工艺L1．