纳米晶碳化锆粉体的制备及热力学机制

• 作者: 宋绍雷 李榕 王亚丽 甄强
• 来源期刊: 稀有金属
• 学科: 工学
• 关键词: 固相合成 碳化锆 热力学计算 纳米晶
• 年，卷（期）: 2015,（7）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 605-610
• 分类号: TB383
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.2015.07.006

摘要

以氧氯化锆、氨水、乙醇为原料,通过化学沉淀法获得含氢氧化锆沉淀的悬浊液,向悬浊液中加入可溶性蔗糖作为碳源,均匀混合后将悬浊液烘干得到前驱体粉体.将前驱体粉体压成圆柱形坯体,在流动的氩气气氛保护下进行高温固相反应来合成ZrC粉体.通过热力学计算分析了碳热反应合成ZrC的反应机制及适宜的温度和CO分压条件.计算结果表明反应式ZrO2 +3C =ZrC +2CO(g)的标准生成吉布斯自由能在1900K以上为负值;而随着CO分压的降低,反应的标准生成吉布斯自由能随之降低.通过X射线衍射(XRD)分析研究了前驱体的Zr/C摩尔比、反应温度、反应时间以及氧分压对高温反应产物物相的影响,优化了ZrC的合成条件.进一步的热力学分析表明,氧分压足够低时ZrC才能稳定存在.最终采用蔗糖作为碳源,Zr/C摩尔比设为1∶3,将前驱体包埋在活性炭中并在流动的高纯氩气保护下经1600℃反应240 min后得到的立方相ZrC粉体,粉体颗粒近球形,小于100 nm.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	甄强	上海大学纳米科学与技术研究中心	40	215	8.0	12.0
5	宋绍雷	上海大学纳米科学与技术研究中心	9	41	3.0	6.0
9	王亚丽	上海大学纳米科学与技术研究中心	8	59	4.0	7.0
10	李榕	上海大学纳米科学与技术研究中心	14	56	4.0	6.0