基于氧化镁-聚四氟乙烯燃烧合成反应制备球形氟化镁粉末的新策略及其形成机制研究

研究人员通过燃烧合成法，以氧化镁(MgO)和聚四氟乙烯(PTFE)为反应物，成功制备出平均粒径0.95μm的单分散球形氟化镁(MgF2)粉末。研究发现当MgO/PTFE质量比为4:6时可获得最佳球形形貌的纯相MgF2粉末，揭示了碳约束和表面张力双重作用下熔融MgF2球化的形成机制，为功能陶瓷材料制备提供了新思路。

　　

这项创新性研究展示了一种制备球形氟化镁(MgF₂)粉末的巧妙方法。科研团队采用高温燃烧合成策略，以氧化镁(MgO)和聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene, PTFE)作为起始原料，成功获得了粒径均一、平均尺寸0.95微米的完美球形颗粒。通过系统考察不同MgO/PTFE配比对产物物相和形貌的影响，发现当两者质量比为4:6时，能够制备出纯度高、球形度最佳的MgF₂粉末。

深入机理研究表明，在剧烈燃烧反应产生的高温环境下，生成的氟化镁颗粒会发生熔融。这些熔融态颗粒在碳基产物的空间限制和表面张力双重作用下，自发形成完美的球形液滴，最终在冷却过程中固化为规则的球形颗粒。这项研究不仅揭示了球形MgF₂颗粒的形成机制，更为功能陶瓷、光学涂层等领域所需的高质量球形粉末材料提供了一种高效可控的制备新途径。