Zr-B固相反应中B的扩散动力学研究

　　

将金属Zr块埋在B粉末中在800-1500°C温度下反应2-16h，使用XRD法研究金属Zr块表面反应产物的物相构成，使用SEM观察抛光截面的产物层形貌，采用EDS分析Zr、B元素分布，测量产物层厚度，根据菲克第二定律采用线性拟合法计算B向金属Zr中反应扩散动力学。研究结果表明：在800°C2h条件下进行反应，金属Zr块表面生成少量ZrB₂，抛光截面上未观察到明显的产物层生成。当温度升高到1200-1500°C反应时间延长到4-16h时，抛光截面上生成了厚度均匀连续的ZrB₂产物层，其厚度随反应温度升高和反应时间延长而增加。计算得出产物层增厚的时间指数n = 0.434，B元素扩散激活能Q = 152.0kJ/mol，扩散系数指前项D₀ = 1743.4×10^-12 m²/s。

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