Mg-B2O3-TiO2系的自蔓延高温合成机理

分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》

王明远 李俊寿 武小娟 李苏 赵芳

摘要： 根据对Mg-B2O3-TiO2体系的热力学计算结果, 对反应的顺序做出初步判断; 然后用Cu楔块燃烧波淬息法分析SHS反应各区域产物的组成及形貌变化, 研究了晶体的合成和生长机理。热力学计算结果表明: 在反应过程中首先由Mg还原B2O3得到B和MgO, 其次Mg还原TiO2得到Ti 和MgO, 最后B与Ti 结合生成TiB2。对于在反应过程中的中间产物, 生成Ti3O5、Ti2O3、TiO 的可能性依次降低。实验结果表明: 在燃烧中心由于反应较完全, 没有产生中间产物; 反应次中心和边缘的温度仍然较高, 有少量的Ti2O3、TiO; 在燃烧底部因温度较低反应不完全, 因而有少量的Ti3O5, 实验结果与热力学分析结果吻合。在反应过程中MgO先形核长大, 部分TiB2附着在MgO上形核, 随着温度的升高形成了细小的颗粒; 部分TiB2在粗大的MgO之间独立形核, 生长成典型的六角晶型; TiB2的生长机理属于L-S 机理, B和Ti交互富集生成了典型的六角晶型。

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