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无定形硼粉具有比表面积大,燃烧热值高以及携带方便等优点,在军事、航空和航天、汽车及冶金材料合成等众多领域颇受重视.该文采用自蔓延(SHS)镁热还原法制备了超细无定形硼粉,硼粉纯度达到93.81％,平均粒径(Fisher粒径)在0.5~0.7μm,主要技术指标达到了美军标SB Boron 92标准.该方法具有能耗少、成本低、适宜于工业化生产等突出的优点(目前正在进行工业试验研究),使得用该方法生产无定形硼粉具有高的价值和广阔的应用前景.通过对自蔓延镁热还原过程热力学计算、分析发现:反应3Mg+B<,2>O<,3>=3MgO+2B在1023K的热效应为-291.93kJ·mol<-1>B;随着B<,2>O<,3>:Mg配比的增加,反应的绝热温度T<,ad>降低;当B<,2>O<,3>的过量系数γ小于1.102时,即该反应T<,ad>大于1800K,反应才能以正常的自蔓延方式进行.由该反应的DTA曲线分析可知:该反应起始反应温度在750~810℃之间,属于液-液反应.通过对燃烧产物的SEM分析,解释了还原产物中布满大的空洞、空隙和出现分层现象的原因主要是:(1)原料粉末采用松装状态装入不锈钢舟中时,粉末间存在大量空隙:(2)反应在高温下进行,原料表面吸附的气体和易挥发的原料以及杂质的蒸发.燃烧产物XRD表明过剩的B<,2>O<,3>与新生相MgO结合成3MgO·B<,2>O<,3>,2MgO·B<,2>O<,3>和MgO·B<,2>O<,3.等.衍射实验还发现三次酸浸后的燃烧产物中含有Mg<,x>B<,y>、B<,x>O、FeB<,49>/Fe<,2.12>B<,103.36>以及Mg<,2>SiO<,4>等杂相,并解释了出现这些杂质的原因主要是:(1)新生相B与残留的Mg生成Mg<,x>B<,y>以及高温下副反应:x/2B<,2>O<,3>+(3x/2-1)Mg→B<,x>O+(3x/2-1)MgO的进行;(2)原料中以及反应器中Fe、Si等杂质元素与B、Mg、O结合成酸难溶物所致.SEM和XRD表明该硼粉为非晶态,呈不规则状,硼粉颗粒粒径在0.1~1.0μm之间.采用美军标碱熔法测定无定形硼粉中总硼含量和镁含量以及H<,2>O<,2>不溶物、水溶性硼、水分等.采用TC-436氧-氮测定仪测定了硼粉中氧、氮的含量分别约为3.5％和0.08％.