一种硼溶胶及其制备方法

技术领域

本发明属于纳米硼溶胶技术领域，具体涉及一种稳定的纳米硼溶胶与制备方法。

背景技术

硼作为类金属元素，其稳定的分子结构和高温情况下形成的硼化物所具有的的高硬度、耐熔、高电导率以及其他的性能等优点，已在一些高科技领域广泛应用。硼粉在高温时能与氧、氮、硫、卤素及碳相互作用生成各种化合物，还可与许多金属直接化合，生成金属硼化物，也能与有机化合物反应生成有机硼，用于半导体工业、粉末冶金添加剂和热喷涂等表面涂层材料。纳米级硼粉，作为复合材料的良好填料，改善其高温氧化的过程，延长材料的使用寿命，已经应用于航天、军工制作、飞机刹车盘制造等高端领域。此外硼颗粒还能应用于汽车安全气囊引燃剂、核反应堆的中子吸收剂和生物医药等领域。

公开号为CN102849752A的中国专利公开了一种利用等离子体制备硼纳米颗粒的制备方法，向等离子体腔中通入含义惰性气体及含硼气源的混合气体，使用射频源激发该混合气体，使所述的含硼气源发生分解反应，生成硼纳米颗粒尺寸在1-100纳米范围内可调。同时也有相关文章报道硼颗粒的制备方法，如镁热还原法，自蔓延高温冶金法，熔盐电解法，热分解法，湿化学法。这些方法所用的生产设备和工艺均很复杂。另外，纳米粉体通常容易团聚，因而，纳米粉体分散技术对于稳定保存纳米粉体，以及对于其后期应用都非常重要。

由于工业技术发展的日新月异，纳米硼粉体将越来越多地应用于各领域之中。但是纳米粒子具有自发团聚的趋势，而团聚的纳米硼粉体将制约其最终产品的性能。因此，纳米硼稳定悬浮液（硼溶胶）的发展将进一步促进纳米硼在各领域中的广泛应用，是一项十分重要的课题。但据申请人了解，目前仍未有纳米硼溶胶相关技术见报道。

发明内容

本发明的目的是，提供一种适用于均匀稳定分散的纳米硼分散液（硼溶胶）及其制备方法。本发明的技术构思为，纳米硼在各高端领域的应用越来越广泛，但是纳米颗粒的团聚缺陷将影响产品的最终性能，因此提出一种硼溶胶及其制备方法将进一步促进硼在航天、军工制作、飞机刹车盘制造、汽车安全气囊引燃剂、核反应堆的中子吸收剂和生物医药等高端领域中的应用。

本发明的技术方案如下：

硼溶胶及其制备方法，包括纳米硼粒子和分散介质。

所述的纳米硼粒子含量为0.05%~20%。

所述的分散介质为去离子水、乙醇、异丙醇等一种或几种混合液。

所述的纳米硼粒子的粒度范围为100纳米~200纳米。

硼溶胶的制备方法，其特征在于包括一下步骤：

（1）取一定量的分散介质去离子水、乙醇、异丙醇的一种或几种混合液。

称取一定量硼粉，重量百分比为10-50%，充分搅拌混合均匀，加入到球磨机中球磨3-12小时。

球磨后的硼溶液进行超声分散2-6小时。

取超声分散液进行离心，8000-20000转离心10分钟后取上清液及制备得到均匀稳定分散的纳米硼分散液。

本发明所用的制备工艺简单方便，容易规模化生产，获得的分散效果好，并且可以长时间保存。

附图说明

图1为实施例1制得的纳米硼溶胶的扫描电镜图(SEM)。

具体实施方式实施例1：称取去离子水50克，硼粉50克，充分搅拌混合均匀，加入到氧化锆球磨罐中，并加入直径8毫米氧化锆球500克，球磨12小时，球磨后的硼溶液用超声波分散仪分散6小时，最后进行离心20000转10分钟后取上清液及制备得到均匀稳定分散的纳米硼分散液（硼溶胶）。

实施例2：称取去离子水90克，硼粉10克，充分搅拌混合均匀，加入到氧化锆球磨罐中，并加入直径8毫米氧化锆球500克，球磨3小时，球磨后的硼溶液用超声波分散仪分散2小时，最后进行离心8000转10分钟后取上清液及制备得到均匀稳定分散的纳米硼分散液（硼溶胶）。

实施例3：称取去离子水70克，硼粉30克，充分搅拌混合均匀，加入到氧化锆球磨罐中，并加入直径8毫米氧化锆球500克，球磨4小时，球磨后的硼溶液用超声波分散仪分散4小时，最后进行离心15000转10分钟后取上清液及制备得到均匀稳定分散的纳米硼分散液（硼溶胶）。

实施例4：称取去离子水80克，硼粉20克，充分搅拌混合均匀，加入到氧化锆球磨罐中，并加入直径8毫米氧化锆球500克，球磨4小时，球磨后的硼溶液用超声波分散仪分散4小时，最后进行离心20000转10分钟后取上清液及制备得到均匀稳定分散的纳米硼分散液（硼溶胶）。