Abstract Preparation of molybdenum borides of five different phases in the Mo–B binary system (including Mo 2 B, MoB, MoB 2 , Mo 2 B 5 , and MoB 4 ) was performed by self-propagating high-temperature synthesis (SHS) with two kinds of the reactant samples. When elemental powder compacts with an exact stoichiometry corresponding to the boride phase were employed, self-sustaining reaction was only achieved in the sample with Mo:B = 1:1 and nearly single-phase MoB was yielded. Therefore, the other four boride compounds were prepared from the reactant compacts composed of MoO 3 , Mo, and B powders, within which the displacement reaction of MoO 3 with boron was involved in combustion synthesis. Experimental evidence shows that the extent of displacement reaction in the overall reaction has a significant impact on sustainability of the synthesis reaction, combustion temperature, reaction front velocity, and composition of the end product. An increase in the solid-phase displacement reaction taking place during the SHS process contributes more heat flux to the synthesis reaction, thus resulting in the increase of combustion temperature and enhancement of the reaction front velocity. Based upon the XRD analysis, formation of Mo 2 B, MoB 2 , and Mo 2 B 5 as the dominant boride phase in the end product was successful through the SHS reaction with powder compacts under appropriate stoichiometries between MoO 3 , Mo, and B. However, a poor conversion was observed in the synthesis of MoB 4 . The powder compact prepared for the production of MoB 4 yielded mostly Mo 2 B 5 .

中文翻译：

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通过固相置换反应燃烧合成制备硼化钼

摘要 通过自蔓延高温合成 (SHS) 制备 Mo-B 二元体系中五种不同相的硼化物（包括 Mo 2 B、MoB、MoB 2 、Mo 2 B 5 和 MoB 4 ）。两种反应物样品。当使用具有与硼化物相相对应的精确化学计量的元素粉末压块时，仅在 Mo:B = 1:1 的样品中实现自持反应，并产生近乎单相的 MoB。因此，其他四种硼化物化合物是由MoO 3 、Mo 和B 粉末组成的反应物压块制备的，其中MoO 3 与硼的置换反应参与燃烧合成。实验证据表明，整个反应中置换反应的程度对合成反应的可持续性有显着影响，燃烧温度、反应前沿速度和最终产物的组成。SHS过程中发生的固相置换反应的增加为合成反应贡献了更多的热通量，从而导致燃烧温度的升高和反应前沿速度的提高。根据 XRD 分析，Mo 2 B、MoB 2 和 Mo 2 B 5 作为最终产物中的主要硼化物相是通过与粉末压块在 MoO 3 、Mo 和 B 之间适当的化学计量比下的 SHS 反应成功形成的。然而，在MoB 4 的合成中观察到较差的转化率。制备用于生产 MoB 4 的粉末压块主要产生 Mo 2 B 5 。SHS过程中发生的固相置换反应的增加为合成反应贡献了更多的热通量，从而导致燃烧温度的升高和反应前沿速度的提高。根据 XRD 分析，Mo 2 B、MoB 2 和 Mo 2 B 5 作为最终产物中的主要硼化物相是通过与粉末压块在 MoO 3 、Mo 和 B 之间适当的化学计量比下的 SHS 反应成功形成的。然而，在MoB 4 的合成中观察到较差的转化率。用于生产MoB 4 的粉末压块主要产生Mo 2 B 5 。SHS过程中发生的固相置换反应的增加为合成反应贡献了更多的热通量，从而导致燃烧温度的升高和反应前沿速度的提高。根据 XRD 分析，Mo 2 B、MoB 2 和 Mo 2 B 5 作为最终产物中的主要硼化物相是通过与粉末压块在 MoO 3 、Mo 和 B 之间适当的化学计量比下的 SHS 反应成功形成的。然而，在MoB 4 的合成中观察到较差的转化率。制备用于生产 MoB 4 的粉末压块主要产生 Mo 2 B 5 。根据 XRD 分析，Mo 2 B、MoB 2 和 Mo 2 B 5 作为最终产物中的主要硼化物相是通过与粉末压块在 MoO 3 、Mo 和 B 之间适当的化学计量比下的 SHS 反应成功形成的。然而，在MoB 4 的合成中观察到较差的转化率。制备用于生产 MoB 4 的粉末压块主要产生 Mo 2 B 5 。根据 XRD 分析，Mo 2 B、MoB 2 和 Mo 2 B 5 作为最终产物中的主要硼化物相是通过与粉末压块在 MoO 3 、Mo 和 B 之间适当的化学计量比下的 SHS 反应成功形成的。然而，在MoB 4 的合成中观察到较差的转化率。用于生产MoB 4 的粉末压块主要产生Mo 2 B 5 。