无机硼粉的制备技术.pdfVIP

R鼠， ， ， 化 工 新 型 搦 牺 i993年第 Lo期 无 机 硼 粉 的 制 备 技 术 郭广生 (北京化I学院应用化学系) Q } 。 ／ ． 硼 (B)的化学性质介于金属和非金属之 这实际上是以硼矿石为最初原料的膨吾方 间，既能与金属化台又能与非金属化台生成各 法 。工业上用浓碱液来分解硼镁矿 (MgzB：O；· 种硼的化台物 。由于硼及其化台物的特殊性质， HO)，然后通 c0z结 晶出硼砂 ，再用 HzsO．调 成为绝缘材料、高温耐热材料、耐腐蚀材料、耐 酸度得到硼酸 (HB0 )，最后加热 即可制得 磨材料、阻燃材料等各种特殊材料及结构材料 B203。 的重要成份 ，广泛应用于轻工、纺织、医药、冶 金属还原法制备硼粉的主要特点是：工艺 金 、机械 、电子、军工、宇航、原子能及农业等部 成熟 ，产量大 ，主反应为 热反应 ，很快就能完 门，是发展我国民用、军工和高科技不可缺少的 成。但工艺过程复杂，产品纯度低 (主要杂质是 重要物质。例如．由于单质硼具有最大的容积和 si、O等)、粒度大 (1~／m)]t颗粒大小不均匀 。 重量热值 ，以及分子量小、可在空气中燃烧、无 虽然该法制备的硼粉质量低，不能满足高科技 毒、资源丰富等特点，其能量特性 (除去有毒的 中的特殊需要，但这是硼化学的基础 ，许多硼的 镀外)优于其它金属 。因此，在军工，宇航部 门， 无机化台物、有机化 合物及高纯硼粉都是以它 硼 已成为高性能吸气式的固体火箭冲压发动机 为原料进一步合成的，因此，该法仍 占有十分重 和冲压发动机的燃料 “。 要的地位 。 硼的制备方法，经过近两年的发展 已趋于 多样化。。随着科学技术的发展，一些新的手段 二、电解法 (如等离子体、激光等)被引入传统的方法中，使 制备技术有了新的突破，产品质量有了很大的 该法又称为熔盐 电解法。最常用的两类含 提高。概括起来 ，硼的制备方法主要有金属还原 硼的化台物为氧化硼和氟硼酸碱金属盐类。由 法 、氢气还原法、电解法、热分解法等。下面将分 于 电解是在较高的温度下进行 (700~850C、． 别介绍各种方法的主要特点及发展情况。 而且盐熔融后具有较高活性，可与金属生成相 应的化台物 因此，电解法在电极材料方面遇到 一 、 金属还原法 的问题较多 现多用石墨做阳极，析出8的阴 极多用低碳钢 。将生成的 B从阴极上捌 下来 这是最早发现的一种方法 ，也是 目前工业 后，用热水洗涤，在 110C下干燥即可得到无定 上主要采用的方法。该法主要是用 Mg粉 (或 形B，纯度在 94～98 之间。 Al粉)在高温下 (800~900X2)还原氧化硼，首 Cooper等 人 采 用 下 列 体 系：KBF． 先制得粗硼 反应式为： (17．8 )+KCI(70 )+KF (12％)+H：O B,O，+3Mg ，2B+3M g0+426．gTkJ (0、2 )，在 750～8