[发明专利]硼化钙的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶金技术领域，特别涉及一种硼化钙的制备方法。

背景技术

硼化钙(CaB6)是碱土金属硼化物的重要代表之一，除了具有碱土金属硼化物共有的低电子功函数、比电阻恒定、在一定温度范围内热膨胀值为零、不同类型的磁序以及高的中子吸收系数等特性以外，还具有高硬度、高耐磨性的特性，可用于化学、陶瓷、冶金、核工业等多个领域。

目前国内生产硼化钙的厂家较少，生产原料多采用硼矸、石油焦和碳酸钙，其产物中杂质含量较高。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种产品纯度高的硼化钙的制备方法。

一种硼化钙的制备方法，包括如下步骤：

一、混料；

将碳化硼与含钙原料按比例进行混合，混合时间不少于30-60分钟，所述含钙原料为氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、碳酸氢钙、草酸钙中至少之一，其粒度规格为不大于325目，纯度不低于97％，其中碳化硼为粒度25～325目范围内的产品，其纯度不低于95％；

二、压制成型；

使用模具将混合后的原料压制成一定形状的料块；

三、真空或惰性气体的环境下烧结；

将混料在真空或惰性气体的环境下进行高温烧结反应，所述烧结温度为1650-2000℃，烧结时间为5-8小时；

四、产品的后续处理；

将步骤三中制得的物料进行简单分散后筛分即可得到产品。

优选方案为，步骤一中的料块为不大于100×100×100mm的中部带孔的方体或圆柱体。

优选方案为，步骤一的原料中还添加有活化剂，该活化剂为碳粉及硼单质，其使用量不超过原料总量的5-8％，其纯度不低于99％，粒度不大于352目。

优选方案为，步骤一中各原料的重量比分别为碳化硼51-55份，含钙原料38-49份，活性炭0-25份。

优选方案为，所述碳化硼与含钙原料不加活化剂的情况下混合，其烧结时间为6小时，烧结温度为1890℃，制得的各产物占其总量的百分比分别为52.36％的硼，27.68％的钙，2.34％的氧化硼，9.67％的碳。

优选方案为，所述碳化硼与含钙原料并添加活化剂进行混合，烧结时间为6小时，烧结温度为1890℃，保温时间为2小时，制得的各产物占其总量的百分比分别为55.56％的硼，29.48％的钙，1.64％的氧化硼，7.17％的碳。

优选方案为，所述碳化硼与含钙原料并添加活化剂进行混合，烧结时间为6小时，烧结温度为1850℃，保温时间为2小时，制得的各产物占其总量的百分比分别为59.86％的硼，33.83％的钙，1.32％的氧化硼，4.76％的碳。

优选方案为，所述料块通过模具及压机将混合后的原料压制而成。

优选方案为，所述烧结设备为感应炉或电阻炉。

优选方案为，步骤三之后还进行水洗及分级。

本发明的有益效果为：

本发明中硼化钙的制备方法生产的产品纯度高，杂质少。同时，操作简单，适用于企业的大规模生产，具有良好的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明硼化钙的制备方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

该硼化钙的制备方法包括如下步骤：

一、混料；