[發明專利]一種制備硼摻雜各向同性熱解炭材料的方法

有效

• 申請號: 200910249061.0
• 申請日: 2009-12-31
• 公開（公告）號: CN102115073A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 吳峻峰;許力;白朔;成會明;徐紅軍;周序科;羅川;周金玉
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 張志偉

1.一種制備硼摻雜各向同性熱解炭材料的方法，其特征在于：采用化學氣相共沉積工藝，以石墨作為沉積基體，沉積壓力為常壓或略高于1atm，壓力范圍為：1.013×10⁵Pa～1.1×10⁵Pa，反應溫度為1100～1400℃，在達到設定的反應溫度后，按比例同時通入反應氣體：碳源、硼源和稀釋氣體，沉積時間為0.5～10小時，制備得到硼摻雜各向同性熱解炭材料；

所述碳源為C1～C5的碳氫化合物或相應的鹵代衍生物，鹵代衍生物的化學式為CH_aX_b，a+b＝4，其中X＝F、Cl、Br或I；

所述硼源為鹵化硼或硼烷，鹵化硼化學式為BX₃，其中X＝F、Cl或Br；

所述碳源與硼源之摩爾比C/B為0.5～2。

2.按照權利要求1所述的制備硼摻雜各向同性熱解炭材料的方法，其特征在于：所述稀釋氣體為氫氣、氮氣或氬氣。

3.按照權利要求1所述的制備硼摻雜各向同性熱解炭材料的方法，其特征在于：所述反應氣體為碳氫氣體、三氯化硼和氫氣。

4.按照權利要求1所述的制備硼摻雜各向同性熱解炭材料的方法，其特征在于：所述沉積溫度為1200～1300℃。

5.按照權利要求1所述的制備硼摻雜各向同性熱解炭材料的方法，其特征在于：所述碳源占氣體總流量的10～15％，硼源占氣體總流量的9～25％，其余為稀釋氣或載氣。

6.按照權利要求1所述的制備硼摻雜各向同性熱解炭材料的方法，其特征在于：所述硼摻雜各向同性熱解炭材料中的硼摻雜含量為2～10at.％。

7.按照權利要求1所述的制備硼摻雜各向同性熱解炭材料的方法，其特征在于：所述硼摻雜各向同性熱解炭材料中的熱解炭具有亂層結構。

8.按照權利要求1所述的制備硼摻雜各向同性熱解炭材料的方法，其特征在于：所述硼摻雜各向同性熱解炭材料中的硼元素主要以碳化硼的形式存在，均勻分布在熱解炭基質中。

9.按照權利要求1所述的制備硼摻雜各向同性熱解炭材料的方法，其特征在于：所制備的硼摻雜熱解炭材料的起始氧化溫度為928℃。