[发明专利]一种10

说明书

本发明公开了一种¹⁰B丰度均匀可控的ZrB₂粉体的制备方法，属于硼化物粉体制备技术领域。该方法包括以下步骤：(1)制备不同¹⁰B丰度的ZrB₂粉体；(2)通过酸洗对各不同¹⁰B丰度的ZrB₂粉体进行提纯处理；(3)采用强力混合的方法对不同¹⁰B丰度的ZrB₂粉体进行¹⁰B丰度均匀性控制混合，获得¹⁰B丰度分布高度均匀的ZrB₂粉体；(4)采用步骤(3)中得到的不同¹⁰B丰度的ZrB₂粉体，配制并混合得到目标¹⁰B丰度的ZrB₂粉体。该方法工艺简单，可以得到¹⁰B丰度稳定可控、均匀性好且纯度高的ZrB₂粉体，粉体纯度＞99.9％，¹⁰B丰度值10～99wt.％可控，¹⁰B丰度偏差值＜0.5wt.％。

技术领域

本发明涉及一种¹⁰B丰度均匀可控的ZrB₂粉体的制备方法，属于硼化物粉体制备技术领域。

背景技术

ZrB₂陶瓷因其具有高熔点和高硬度、导电导热性能好等特点而在高温结构陶瓷材料、复合材料、耐火材料、电极材料以及核能材料等领域中得到广泛应用。当ZrB₂中的B以¹⁰B富集的形式存在时，具有优异的中子吸收能力，使得¹⁰B富集的ZrB₂在核反应堆中燃料元件得以应用。

ZrB₂粉体的制备有多种方法，包括直接合成法、自蔓延高温合成法、溶胶凝胶法、碳热还原法等。然而，由于B同位素化学的复杂性，采用上述方法制备的¹⁰B富集的ZrB₂粉体，粉体的¹⁰B丰度稳定性差，¹⁰B丰度分布不均匀。如表1所示，采用碳热还原反应制备的10批次ZrB₂粉体，¹⁰B丰度值极差为5.23，标准差为1.84，表明不同批次制备的ZrB₂粉体的¹⁰B丰度稳定性差，无法满足核反应堆对¹⁰B富集的ZrB₂材料的使用要求。因此解决¹⁰B富集的ZrB₂粉体¹⁰B丰度稳定性和均匀性是制备¹⁰B富集的ZrB₂粉体亟需解决的问题。

表1 10炉次碳热还原法制备的ZrB₂粉体¹⁰B丰度值

发明内容

本发明的目的在于，针对现有ZrB₂粉体制备技术的不足，提供一种¹⁰B丰度均匀可控的ZrB₂粉体的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种¹⁰B丰度均匀可控的ZrB₂粉体的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)制备不同¹⁰B丰度的ZrB₂粉体；

(2)通过酸洗对各不同¹⁰B丰度的ZrB₂粉体进行提纯处理；

(3)采用强力混合的方法对不同¹⁰B丰度的ZrB₂粉体进行¹⁰B丰度均匀性控制混合，获得¹⁰B丰度分布高度均匀的ZrB₂粉体；