[發(fā)明專利]一種BDD膜電極材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810386838.7
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108486546B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設計）人: 徐帥;閆寧;范波;吳嘯;郭興星;吳曉磊
• 申請（專利權）人: 鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司
• 主分類號: C23C16/27
• 分類號: C23C16/27;C23C16/32;C23C16/511;C23C16/02;C23C14/35;C23C14/16;C23C14/58;C23C28/00;C02F1/461
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新;張麗

1.一種BDD膜電極材料的制備方法，其特征是，以鉬、鎢或導電硅為基材，基材進行粗化處理使基材表面獲得Ra0.5-1μm的粗糙度，在基材表面沉積過渡層，然后，在所述過渡層表面形成碳化物后進行金剛石的形核和生長，且在金剛石成核期與生長期加入含硼物得到含硼的金剛石層，其中，所述過渡層為能夠形成共價鍵碳化物的過渡族金屬，所述過渡層與基材形成合金或化合物；所述在基材表面沉積過渡層是指通過物理氣相沉積、電鍍或化學鍍所形成金屬鍍層的方法，過渡層為鈦、釩、鋯、鈮、鉭中的一種或多種，過渡層厚度0.5-2μm；過渡層與基材之間形成合金或化合物過程為：在真空爐內(nèi)800-1200℃溫度下退火處理10-120 min；所述碳化物由熱絲CVD或微波等離子體CVD原位形成，碳化物的形成條件為：甲烷相對于氫氣的含量為10-16%，氣壓 10-20kPa，基材溫度800-1200℃，在上述條件下保持10-60 min，形成碳化物的厚度0.1-1μ m。

2.如權利要求1所述的BDD膜電極材料的制備方法，其特征是，所述金剛石的形核條件為：甲烷相對于氫氣的含量為6-10%，含硼物相對于甲烷的含量為100-10000ppm，氣壓10-16kPa，基材溫度600-800℃，在上述條件下保持5-20 min。

3.如權利要求1所述的BDD膜電極材料的制備方法，其特征是，金剛石的生長條件為：金剛石生長速度0.5-3μm/h，甲烷相對于氫氣的含量為2-6%，含硼物相對于甲烷的含量為100-10000ppm，氣壓10-16kPa，基材溫度700-900℃，金剛石層的厚度為10-20μm。

4.如權利要求1所述的BDD膜電極材料的制備方法，其特征是，所述含硼物為三甲基硼、乙硼烷、硼酸三甲酯、三氧化二硼和硼酸中的至少一種。

5.權利要求1至4任一所述的制備方法制得的BDD膜電極材料，其特征是，所述BDD膜電極材料金剛石層的電阻率為1×10^-1-3×10^-4Ω?cm。

6.權利要求5所述BDD膜電極材料用于污水電解處理的陽極電極。