自蔓延法制备LaB6微粉：热力学与动力学研究

自蔓延冶金法合成LaB6微粉是一种高效、无污染的制备技术，由东北大学材料与冶金学院的张廷安和豆志河团队所研发。他们采用自蔓延高温合成（Self-propagating High-temperature Synthesis, SHS）方法成功制备出了高质量的LaB6微粉。这项工作着重于研究La2O3-B2O3-Mg系统的反应特性，通过热力学和动力学分析，他们确定了合适的反应气氛，优化了工艺条件，以便得到理想的反应速率和产物质量。 在反应过程中，作者对La2O3-B2O3-Mg反应体系的关键步骤进行了深入剖析，包括反应动力学参数的测定，这有助于理解和控制整个合成过程。他们发现热爆产物主要由LaB6、MgO以及微量的Mg3B2O6和LaOCl组成，这些副产物的存在可能影响最终产品的纯度和性能。 为了提高LaB6的纯度，研究者采用了一种两步浸出法，首先用盐酸（HCl）处理以去除杂质，然后用硫酸（H2SO4）进一步提纯。结果显示，经过这种处理后，LaB6的纯度达到了99%以上，证明了这种方法的有效性。同时，他们还对合成的LaB6微粉进行了细致的表征，包括X-ray衍射（XRD）用于结构分析，扫描电子显微镜（SEM）和透射电镜（TEM）用于微观形貌观察，以及粒度分布测试以评估颗粒大小，发现平均粒径为1.92μm，晶格常数a为0.4148nm。 这篇论文的关键词包括绝热温度、差热分析（Differential Scanning Calorimetry, DSC）、能谱分析（Energy-dispersive X-ray Spectroscopy, EDX）、六硼化镧（LaB6）和扫描电镜分析，这些都是材料科学中常用的技术手段，它们在实验设计和结果验证中起到了关键作用。 张廷安和豆志河的研究工作为LaB6微粉的自蔓延冶金法制备提供了一个科学的理论基础和工艺指导，这对于提高LaB6的工业应用性能具有重要意义，并可能推动相关领域如磁性材料、催化剂等的发展。