本發明涉及硼的精細化工技術領域，尤其涉及一種硼粉表面凈化方法。
背景技術：
硼粉是一種重要的硼精細化工產品，應用廣泛。硼具有高熱值特點，應用于燃料中能滿足火箭發動機所需的高能貧氧要求。目前，工業化生產的硼粉表面含有氧化硼、多元硼化物等雜質，在高能燃料中應用時，不僅降低其自身熱量，而且硼粉表面雜質成分容易與燃料藥漿組分發生反應，固化后產生大量氣孔、裂紋等，直接影響了高能燃料的制藥工藝性能，因此要實現硼粉真正實用化，必須對硼粉表面進行凈化處理。
在現有技術中，用乙醇、蒸餾水等對硼粉進行提純處理，可有效去除硼粉表面的h3bo3雜質，改善硼粉表面性能，有利于硼粉的燃燒。但這種方法采用較為復雜的濕法工藝，硼粉在處理過程中表面容易形成二次氧化。
技術實現要素：
針對現有技術中的上述不足之處，本發明提供了一種硼粉表面凈化方法，不僅加工工藝簡單、操作易于控制，而且硼粉表面不易形成二次氧化，經表面凈化后的硼粉純度可提升1～6％，滿足了高能燃料應用的性能需求。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的：
一種硼粉表面凈化方法，包含以下步驟：
步驟a、以純度為88～95％的硼粉為原料進行球磨處理，得到均勻分散的硼粉顆粒；
步驟b、將所述均勻分散的硼粉顆粒裝入耐高溫容器中，然后將所述耐高溫容器置于熱處理設備中，并在真空或惰性氣體保護條件下，升溫到1700～2150℃，保溫60～90min，再冷卻至室溫，從而實現硼粉表面凈化。
優選地，進行球磨處理的設備采用滾筒球磨機或高能行星球磨機。
優選地，所述的耐高溫容器為剛玉坩堝或氧化釔坩堝。
優選地，所述的熱處理設備采用高溫真空熱處理爐或高溫惰氣保護氣氛爐。
優選地，所述真空的真空度小于-0.05mpa。
優選地，所述惰性氣體保護條件下，惰性氣體的壓力不小于0.5mpa。
優選地，所述惰性氣體為氬氣、氮氣、氦氣或氖氣。
由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明提供的硼粉表面凈化方法以純度為88～95％的硼粉為原料進行球磨處理得到均勻分散的硼粉顆粒，然后將硼粉顆粒裝入耐高溫容器中，并在真空或惰性氣體保護條件下，升溫到1700～2150℃，保溫60～90min，再冷卻至室溫，從而實現硼粉表面凈化。本發明提供的硼粉表面凈化方法不僅加工工藝簡單、操作易于控制，而且硼粉表面不易形成二次氧化，經表面凈化后的硼粉純度可提升1～6％，滿足了高能燃料應用的性能需求。
具體實施方式
下面對本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。
下面對本發明所提供的硼粉表面凈化方法進行詳細描述。
一種硼粉表面凈化方法，具體可以包含以下步驟：
步驟a、以純度為88～95％的硼粉為原料進行球磨處理，得到均勻分散的硼粉顆粒。
步驟b、將所述均勻分散的硼粉顆粒裝入耐高溫容器中，然后將所述耐高溫容器置于熱處理設備中，并在真空或惰性氣體保護條件下，升溫到1700～2150℃，保溫60～90min，再冷卻至室溫，從而實現硼粉表面凈化。
具體地，該硼粉表面凈化方法可以包括以下具體實施方案：
(1)進行球磨處理的設備采用滾筒球磨機或高能行星球磨機。
(2)所述耐高溫容器采用能夠承受1700℃以上高溫，并且不與硼及硼表面雜質(所述硼表面雜質主要含有氧化硼、多元硼化物)發生反應的材質制成，例如：可以采用剛玉坩堝或氧化釔坩堝。
(3)所述的熱處理設備采用高溫真空熱處理爐或高溫惰氣保護氣氛爐。當所述的熱處理設備采用高溫真空熱處理爐時，真空的真空度小于-0.05mpa。當所述的熱處理設備采用高溫惰氣保護氣氛爐時，惰性氣體保護條件下，惰性氣體的壓力不小于0.5mpa。所述惰性氣體為氬氣、氮氣、氦氣或氖氣。
進一步地，本發明所提供的硼粉表面凈化方法主要原理是利用真空或惰性氣體保護環境下，硼粉與雜質成分在不同溫度下蒸氣壓差別，優先將硼粉表面的雜質成分氣化揮發，從而可以實現硼粉表面凈化，得到表面凈化的硼粉。
綜上可見，本發明實施例不僅加工工藝簡單、操作易于控制，而且硼粉表面不易形成二次氧化，經表面凈化后的硼粉純度可提升1～6％，滿足了高能燃料應用的性能需求。
為了更加清晰地展現出本發明所提供的技術方案及所產生的技術效果，下面以具體實施例對本發明實施例所提供的硼粉表面凈化方法進行詳細描述。
實施例1
一種硼粉表面凈化方法，可以包含以下步驟：
步驟a1、以純度為90％的硼粉為原料放入滾筒球磨機進行球磨處理，球料比為10:1，球磨時間為5小時，從而得到均勻分散的硼粉顆粒。
步驟b1、將所述均勻分散的硼粉顆粒裝入剛玉坩堝中，然后將所述剛玉坩堝置于高溫真空熱處理爐中，并在真空度為-0.1mpa條件下，升溫到1800℃，保溫90min，再在保持真空環境下冷卻至室溫，從而得到純度為94％的硼粉。
實施例2
一種硼粉表面凈化方法，可以包含以下步驟：
步驟a2、以純度為95％的硼粉為原料放入高能行星球磨機進行球磨處理，球料比為10:1，球磨時間為2小時，從而得到均勻分散的硼粉顆粒。
步驟b2、將所述均勻分散的硼粉顆粒裝入氧化釔坩堝中，然后將所述氧化釔坩堝置于高溫氬氣保護氣氛爐中，并在充入氬氣壓力達到0.8mpa的條件下，升溫到2100℃，保溫60min，再在保持氬氣壓力達到0.8mpa的條件下冷卻至室溫，從而得到純度為97.2％的硼粉。
實施例3
一種硼粉表面凈化方法，可以包含以下步驟：
步驟a3、以純度為88％的硼粉為原料放入高能行星球磨機進行球磨處理，球料比為10:1，球磨時間為3小時，從而得到均勻分散的硼粉顆粒。
步驟b3、將所述均勻分散的硼粉顆粒裝入氧化釔坩堝中，然后將所述氧化釔坩堝置于高溫真空熱處理爐中，并在真空度為-0.1mpa的條件下，升溫到2000℃，保溫80min，再在保持真空環境下冷卻至室溫，從而得到純度為93.5％的硼粉。
綜上可見，本發明實施例不僅加工工藝簡單、操作易于控制，而且硼粉表面不易形成二次氧化，經表面凈化后的硼粉純度可提升1～6％，滿足了高能燃料應用的性能需求。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。