在触媒作用下立方相硼碳氮晶体的高温高压合成方法

摘要

本发明涉及一种立方相硼碳氮晶体的合成方法。它采用Ca₃B₂N₄或Mg₃B₂N₄或Li₃N或Ca₃N₂或Mg₃N₂为触媒，在高温高压下合成立方相硼碳氮晶体的方法，将直接合成的压力温度条件降低到金刚石和立方BN工业化合成的条件。先将石墨、纯硼和六方BN进行机械合金化以获得化合态的乱层石墨结构的B-C-N前驱物，将前驱物粉末与触媒粉末按一定比例混合均匀，制成压坯，在压力为5GPa以上，温度控制在1100℃以上保温，最后将合成产物进行酸处理，得到纯的立方相硼碳氮晶体。

主权项

1、一种在Ca3B2N4或Mg3B2N4或Li3N或Ca3N2或Mg3N2触媒作用下立方相硼碳氮晶体的高温高压合成方法，将B-C-N前驱物与触媒混合后高温高压处理，获得立方相的硼碳氮晶体，其特征是：(1)要获得满足化学式BxCy(BN)z的立方相晶体，将纯硼、石墨和六方氮化硼按x∶y∶z原子百分比在真空或保护气氛下进行机械合金化50-200小时，以获得化合态的乱层石墨结构的Bx+zCyNz前驱物粉末；(2)在手套箱中的氩气保护下，将前驱物粉末与触媒粉末按一定比例混合均匀，制成压坯，并与石墨管状内衬、叶蜡石管和石墨管状加热炉组装成组装块；(3)将组装块放在高压设备压腔中，在压力升至5Gpa以上，温度在1100℃ 以上保温2-30分钟；(4)将合成产物在H2SO4和HNO3混合酸中处理，得到纯的立方相B-C-N晶体。