氩氢热等离子体法制备高纯纳米硼粉的方法及其装置

摘要

本发明公开了一种氩氢热等离子体法制备高纯纳米硼粉的方法及其装置。将氩气与氢气作为电弧放电气体产生温度为数千摄氏度的等离子体射流，该射流被引入反应器与气态BCl₃快速混合并完成还原反应，生成固态的单质元素硼和气态的氯化氢，通过气固分离后得到固体硼粉。本发明生产硼粉的收率高达60％以上，所得产品无需进一步的处理纯度高达98％以上，其平均粒径在30～150nm之间。与传统的熔盐电解法、热蔓延还原方法相比，本发明制备高纯硼粉无需或只需简单的后处理，工艺条件更为简单。与低气压等离子体工艺相比，更易扩大生产和取得更好的经济性。

主权项

一种氩氢热等离子体法制备高纯纳米硼粉的方法，其特征在于它先将以氩气与氢气的混合气体作为放电气体，导入等离子发生器产生电弧放电，获得以氢气为主体的温度范围为4000～15000K的等离子体射流；然后将此射流从一个反应器的顶部导入并使其贯穿该反应器，同时从设置在该反应器侧面的进气口导入BCl₃气体，与所述射流撞击混合均匀，迅速充分均热，使混合气体的温度稳定在2200～4500K，混合气体在该反应器中完成还原反应，收集固体产物即为所述高纯纳米硼粉。