[发明专利]一种制备硼掺杂各向同性热解炭材料的方法

权利要求书

1.一种制备硼掺杂各向同性热解炭材料的方法，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，沉积时间为0.5～10小时，制备得到硼掺杂各向同性热解炭材料；

所述碳源为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；

所述硼源为卤化硼或硼烷，卤化硼化学式为BX₃，其中X＝F、Cl或Br；

所述碳源与硼源之摩尔比C/B为0.5～2。

2.按照权利要求1所述的制备硼掺杂各向同性热解炭材料的方法，其特征在于：所述稀释气体为氢气、氮气或氩气。

3.按照权利要求1所述的制备硼掺杂各向同性热解炭材料的方法，其特征在于：所述反应气体为碳氢气体、三氯化硼和氢气。

4.按照权利要求1所述的制备硼掺杂各向同性热解炭材料的方法，其特征在于：所述沉积温度为1200～1300℃。

5.按照权利要求1所述的制备硼掺杂各向同性热解炭材料的方法，其特征在于：所述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。

6.按照权利要求1所述的制备硼掺杂各向同性热解炭材料的方法，其特征在于：所述硼掺杂各向同性热解炭材料中的硼掺杂含量为2～10at.％。

7.按照权利要求1所述的制备硼掺杂各向同性热解炭材料的方法，其特征在于：所述硼掺杂各向同性热解炭材料中的热解炭具有乱层结构。

8.按照权利要求1所述的制备硼掺杂各向同性热解炭材料的方法，其特征在于：所述硼掺杂各向同性热解炭材料中的硼元素主要以碳化硼的形式存在，均匀分布在热解炭基质中。

9.按照权利要求1所述的制备硼掺杂各向同性热解炭材料的方法，其特征在于：所制备的硼掺杂热解炭材料的起始氧化温度为928℃。