硼碳氮晶體的制備工藝研究.pdf

1、本文對(duì)B-C-N系三元化合物的性能、研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總述。針對(duì)高溫高壓合成方法，闡述了觸媒的重要作用。以硼酸和三聚氰胺為原料，采用化合熱解方法制備出B-C-N前驅(qū)物；分別對(duì)B-C-N前驅(qū)物、前驅(qū)物和各類觸媒的混合物進(jìn)行了高溫高壓實(shí)驗(yàn)，研究了溫度、時(shí)間、壓力、觸媒對(duì)合成產(chǎn)物的影響。并使用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線色散譜(EDX)和傅立葉紅外光譜(FTIR)等分析手段對(duì)試樣的相組成、形貌、成分、價(jià)鍵結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了分析

2、。 沒有觸媒作用時(shí)，在5.5GPa、20min條件下，亂層石墨結(jié)構(gòu)的B-C-N前驅(qū)物在800～1500℃高溫高壓處理，隨著溫度的升高，B-C-N前驅(qū)物逐漸由亂層石墨結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶良好的六方結(jié)構(gòu)相；在5.5GPa、1200℃、20min對(duì)前驅(qū)物高溫高壓實(shí)驗(yàn)，得到了晶粒很小的晶粒度為幾百納米的B-C-N化合物和BN、石墨的混合物，其中B-C-N化合物的化學(xué)計(jì)量比為BC2N和BCN，在5.5GPa、1500℃、20min進(jìn)行高溫高壓實(shí)

3、驗(yàn)，沒有得到B-C-N化合物，而是得到了h-BN晶體和石墨的混合物。 在羰基還原鎳粉末觸媒的作用下，B-C-N前驅(qū)物在5.5GPa、1500～1600℃、15～20min的條件下，進(jìn)行高溫高壓實(shí)驗(yàn)。得到了六方BC2N晶體、六方BN和石墨的混合物，六方BC2N的晶格常數(shù)為a=0.2485nm和c=0.6626nm； 在Mg3B2N4觸媒的作用下，在溫度為800～1600℃、壓力為3～6GPa的條件下進(jìn)行處理。結(jié)果表明，當(dāng)壓