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Al8B4C7这种三元化合物不仅是一种优秀的含碳耐火材料用的抗氧化剂,而且还可以提高含碳耐火材料的抗水化能力。目前已有的合成Al8B4C7的方法,虽然可合成比较纯的Al8B4C7,但提供B的来源的原料B粉或者B4C粉价格比较贵,导致合成成本较高,很难实现大规模工业化生产和应用。而采用氧化硼(B2O3)或者硼砂(Na2B4O7·10H2O)作为合成反应中B的来源,可以大幅度地降低合成材料的成本。本文以氧化硼或者硼砂与金属铝粉、活性碳粉均匀混合作为原料,研究合成Al8B4C7的反应过程及机理,为Al8B4C7材料在耐火材料行业的大量研究和应用提供理论基础。使用上述原料可以合成Al8B4C7材料,且最终产物与合成温度及原料配比密切相关。从1300℃开始有Al8B4C7生成,并且随着温度的升高,合成试样中Al8B4C7的含量增多。在1700℃时,合成试样中的物相组成为Al8B4C7、Al2O3、Al4O4C和Al2OC。以Al、B2O3和C为原料分步合成Al8B4C7时,最终合成试样中的物相组成为Al8B4C7、Al4C3、Al4O4C和Al2OC。原料Al/Na2B4O7/C摩尔比为(38/3):1:10、(38/3):1:13和(38/3):1:16三组试样,在1600℃使用不同的保温时间进行合成时,试样中Al8B4C7的含量会随着保温时间的延长而增多,即保温时间的增长有利于提高Al8B4C7的产率。实验中分别以C作为还原剂和以Al作为还原剂来设计原料组成,但实验结果表明,合成反应过程并未以C或Al中任何一种物质为单一的还原剂来进行,而是一个综合还原的复杂过程。所观察到的合成试样中的产物颗粒多呈不规则形状,也有少数呈棱柱状及片状的颗粒,尺寸在几微米到几十微米之间。