[发明专利]一种硼掺杂玻璃炭材料及其制备方法

权利要求书

1.一种硼掺杂玻璃炭材料，其特征在于：硼掺杂玻璃炭材料中的硼含量为2～15at.％，其余为玻璃炭。

2.按照权利要求1所述的硼掺杂玻璃炭材料，其特征在于：硼掺杂玻璃炭材料中的玻璃炭具有非晶或乱层结构。

3.按照权利要求1所述的硼掺杂玻璃炭材料，其特征在于：硼掺杂玻璃炭材料中的硼元素以碳化硼的形式存在，均匀分布在玻璃炭基质中。

4.一种权利要求1所述的硼掺杂玻璃炭材料的制备方法，其特征在于：采用化学气相共沉积工艺，以石墨作为沉积基体，沉积压力为常压或略高于1atm，压力范围为：1.013×10⁵Pa～1.1×10⁵Pa，反应温度为1100～1400℃，在达到设定的反应温度后，按比例同时通入反应气体：碳源、硼源和稀释气体，制备得到硼掺杂玻璃炭材料；

碳源为C1～C5的碳氢化合物或相应的卤代衍生物，卤代衍生物的化学式为CH_aX_b，a+b＝4，其中X＝F、Cl、Br或I；

硼源为卤化硼或硼烷，卤化硼化学式为BX₃，其中X＝F、Cl或Br；

碳源与硼源之摩尔比C/B为0.5～2。

5.按照权利要求4所述的硼掺杂玻璃炭材料的制备方法，其特征在于：反应气体通入反应器后反应分解，在基体上沉积生成硼掺杂玻璃炭材料，材料制备时间为0.5～10小时，根据沉积速率的不同调整沉积时间，获得具有不同厚度的硼掺杂玻璃炭涂层或块体材料。

6.按照权利要求4所述的硼掺杂玻璃炭材料的制备方法，其特征在于：稀释气体为氢气、氮气或氩气。

7.按照权利要求4所述的硼掺杂玻璃炭材料的制备方法，其特征在于：反应气体为碳氢气体、三氯化硼和氢气。

8.按照权利要求4所述的硼掺杂玻璃炭材料的制备方法，其特征在于：碳源占气体总流量的10～15％，硼源占气体总流量的9～25％，其余为稀释气或载气。

9.按照权利要求4所述的硼掺杂玻璃炭材料的制备方法，其特征在于：所制备的硼掺杂玻璃炭材料的起始氧化温度为800～900℃。