專利名稱：正交結(jié)構(gòu)b的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種功能材料及其制造方法。
Cohen等人對(duì)BC2N理論計(jì)算的結(jié)果引起了材料科學(xué)工作者的廣泛關(guān)注，近年來，人們采用化學(xué)氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、高溫高壓(HPHT)和沖擊等方法試圖合成出與理論預(yù)測相一致的B-C-N化合物。然而，到目前為止，理論預(yù)測提出的BC2N化合物的晶體結(jié)構(gòu)僅限于六方和立方結(jié)構(gòu)。合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)大部分為亂層石墨結(jié)構(gòu)，未能合成出結(jié)晶性好的六方和立方B-C-N晶體。目前的大部分研究集中在含碳量較高的BCxN(x＝2～4)型化合物上，尤其是對(duì)BC2N化合物的理論和實(shí)驗(yàn)研究都比較廣泛，而對(duì)含硼量較高的B-C-N化合物的研究未見報(bào)道，在B-C-N三元系的高硼區(qū)可能會(huì)形成一些新的亞穩(wěn)相，這些亞穩(wěn)相可能具有某些新奇的特性。
本發(fā)明的目的在于提供一種新型B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3晶態(tài)化合物及其制備方法，這種化合物可以作為一種新型半導(dǎo)體材料和發(fā)光材料。
這種正交結(jié)構(gòu)B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3化合物，其特征在于化學(xué)成分為B 40～60％、C 10-30％、N 10-30％；晶體結(jié)構(gòu)為正交結(jié)構(gòu)；晶格參數(shù)a＝0.45～0.49nm，b＝0.44～0.47nm，c＝0.34～0.38nm.；外觀為白色晶體粉末；具有光致發(fā)光性質(zhì)，在紫外光激發(fā)下發(fā)射出藍(lán)紫光，發(fā)射光譜的最高峰對(duì)應(yīng)的波長范圍為360～420μm。；其制備方法為采用Ca3B2N4觸媒和自制的B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3前驅(qū)物混合后壓成圓片3；將這些圓片3裝入由帶通孔的葉臘石立方體4和石墨爐2及兩個(gè)鋼帽1、5組成的葉臘石組裝塊中，經(jīng)過1200～1800℃的高溫和3～6GPa高壓處理之后；用硫酸和硝酸混合液溶掉觸媒，得到正交結(jié)構(gòu)的B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3化合物。
附圖及實(shí)施例

圖1為高壓腔示意圖實(shí)施例圖1為本發(fā)明公開的一個(gè)實(shí)施例(見圖1)，將三聚氰胺和硼酸溶入沸騰的蒸餾水中，再將溶液加熱脫去水分，得到含H、O的B-C-N前驅(qū)物，然后將這種前驅(qū)物放入坩堝中，在N2氣體保護(hù)下升溫到1600℃進(jìn)行高溫處理，可以得到成分為B2CN的前驅(qū)物。采用這種前驅(qū)物和Ca3B2N4觸媒混合后壓成圓片，經(jīng)高溫高壓1600℃、5.5GPa處理后，用硫酸和硝酸混合液溶掉觸媒，得到正交結(jié)構(gòu)的B2CN化合物。其發(fā)射光譜的最高峰對(duì)應(yīng)的波長為374μm。
與化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、沖擊合成等方法相比，本發(fā)明的特點(diǎn)如下1、本發(fā)明制備的B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3化合物具有正交結(jié)構(gòu)，這是本發(fā)明與其它方法的顯著區(qū)別。
2、采用Ca3B2N4觸媒和B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3前驅(qū)物，在高溫高壓(1200～1800℃，3～6GPa)下合成正交結(jié)構(gòu)的B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3化合物。
3、本發(fā)明制備的正交結(jié)構(gòu)的B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3化合物含硼量較高，其化學(xué)成分為B 40～60％、C 10-30％、N 10-30％。
4、本發(fā)明制備的正交結(jié)構(gòu)的B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3化合物具有光致發(fā)光性質(zhì)在紫外光激發(fā)下發(fā)射出藍(lán)紫光，發(fā)射光譜的最高峰對(duì)應(yīng)的波長范圍為360～420μm。
權(quán)利要求
1.一種正交結(jié)構(gòu)B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3化合物，其特征在于其化學(xué)成分為B 40～60％、C 10-30％、N 10-30％；晶體結(jié)構(gòu)為正交結(jié)構(gòu)；晶格參數(shù)a＝0.45～0.49nm，b＝0.44～0.47nm，c＝0.34～0.38nm.；外觀為白色晶體粉末，具有光致發(fā)光性質(zhì)，在紫外光激發(fā)下發(fā)射出藍(lán)紫光，發(fā)射光譜的最高峰對(duì)應(yīng)的波長范圍為360～420μm。
2.權(quán)利要求1所述的正交結(jié)構(gòu)B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3化合物的制備方法，其特征在于采用Ca3B2N4觸媒和自制的B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3前驅(qū)物混合后壓成圓片(3)；將這些圓片(3)裝入由帶通孔的葉臘石立方體(4)和石墨爐(2)及兩個(gè)鋼帽(1)、(5)組成的葉臘石組裝塊中，經(jīng)過1200～1800℃的高溫和3～6GPa高壓處理之后；用硫酸和硝酸混合液溶掉觸媒，得到正交結(jié)構(gòu)的B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3化合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種功能材料及其制造方法。一種功能材料正交結(jié)構(gòu)的B
文檔編號(hào)B01J3/06GK1382622SQ0210485
公開日2002年12月4日 申請(qǐng)日期2002年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月15日
發(fā)明者田永君, 何巨龍, 于棟利, 劉世民, 李東春 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)