富集硼B-10单质-单体硼硼粉-天元航材

天元航材是一家拥有50余年的生产技术工艺沉淀的化工原料厂家，主营产品有硼粉（无定形元素硼、单体硼）等硼系列化工原料产品。硼系列产品很多，今天，小编给大家介绍下关于硼系列产品之富集硼B-10单质的相关知识，那么您了解富集B-10单质是什么吗？富集B-10单质如何制备呢？一起来看看吧！
（ps:以下仅对富集硼进行详细介绍，公司无售此产品）

硼因其大中子吸收截面的存在使其具有较强的中子吸收能力，要知道硼有两种天然同位素，10B和11B两种，其丰度分别为19.78%和80.22%。10B的热中子的吸收横截面为3837个靶，而11B只有0.005个靶，而天然丰富硼对热中子的吸收截面则是约为750个靶，10B对热中子的吸收截面是天然丰富硼的5倍以上。10B除了具有较大的吸收截面外，与其他常见的中子吸收材料Gd和Cd相比，还具有吸收光谱更宽、吸收后不产生伽马射线、价格相对便宜、无毒、不致癌等优点。因此，富集B-10广泛应用于燃料元件制造、辐射防护、中子探测等领域，具有很大的研究价值。

例如，富集10B可作为原料制造中子检测的镀硼比例计数器。在核工业中，富集10B也可以作为生产硼化锆的原料，可以涂在燃料颗粒表面，解决核电站初始运行中反应过强的问题。此外10B也可用于硼不锈钢的生产，作为辐射屏蔽材料，在辐射防护领域。

富集B-10单质制备方法：

一、金属热还原法

天然丰度的硼粉一般由金属热还原法制得，其核心工作原理为：以B2O3为硼源，以较活泼的金属，一般是Mg或Al，用作还原剂，将原料混合均匀在惰性气体的保护下放进高温炉中(700℃~900℃)出现极强的氧化还原反应，从而获得硼粉。富集10B单质的制备也可以参考这样的方法，但首先要用10BF3制得10B2O3，由10BF3制得H310BO3的核心措施有机酯化法和无机水解法二种。有机酯化法是一种以甲醇用作化学反应介质，使三氟化硼与甲醇钠(或甲醇钙)化学反应，生产硼酸三甲酯，硼酸三甲酯非常容易水解，可以从纯水中水解成硼酸和甲醇，自此利用降温结晶等方法就可以取得硼酸；无机水解法就是指在水相中，选用无机碳酸盐(碳酸钙、碳酸锂)用作脱氟剂，将三氟化硼加入体系中，氟离子与钙离子或锂离子紧密结合生产难溶于水的氟化物，取得硼酸，化学反应。将会得到的H310BO3脱水、造粒就可以取得纯净度大于99%的10B2O3。

二、熔盐电解法
1、将70~85wt%氯化钾和15~30wt%氟硼酸钾混合用作熔盐，干燥后放置于电解槽中，加热至750~850℃待熔盐完全熔化；
2、随后选用1~3A的电流预电解30min，预电解结束了插入一个新的阴极完成正式电解，电解时阴极电流密度为1~2A/cm2，电解时间范围1~4小时；
3、电解结束后阴极选用干燥后的氯化钠掩埋制冷至常温，阴极上沉积物先选用水洗，随后采10wt%的盐酸洗涤，再选用纯水洗涤去掉残余的盐酸，添加少许无水乙醇漂洗之后在60℃干燥5~6钟头取得产品硼粉。
三、氢气还原卤化硼法
卤化硼氢气热还原法，一般用纯h2还原通过精制的bbr3或bcl3，此方法制得的硼粉虽具有很高的纯净度，但加工成本高、硼回收率低与对环保设施及设备的防腐要求比较高，亦难以实现大批量生产。
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