正交结构B*C*N*晶体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种功能材料及其制造方法。一种功能材料正交结构的Ｂ↓［０．４～０．６］Ｃ↓［０．１～０．３］Ｎ↓［０．１～０．３］，其特征是：外观为白色晶体粉末，其化学成分为：Ｂ４０－６０％、Ｃ１０－３０％、Ｎ１０－３０％，晶体结构为正交结构，晶格参数ａ＝０．４５～０．４９ｎｍ，ｂ＝０．４４～０．４７ｎｍ，ｃ＝０．３４～０．３８ｎｍ。具有光致发光性质：在紫外光激发下发射出蓝紫光，发射光谱的最高峰对应的波长范围为３６０～４２０μｍ。这种化合物可以作为一种新型半导体材料和发光材料。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功能材料及其制造方法。Cohen等人对BC2N理论计算的结果引起了材料科学工作者的广泛关注，近年来，人们采用化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、高温高压(HPHT)和冲击等方法试图合成出与理论预测相一致的B-C-N化合物。然而，到目前为止，理论预测提出的BC2N化合物的晶体结构仅限于六方和立方结构。合成产物的结构大部分为乱层石墨结构，未能合成出结晶性好的六方和立方B-C-N晶体。目前的大部分研究集中在含碳量较高的BCxN(x＝2～4)型化合物上，尤其是对BC2N化合物的理论和实验研究都比较广泛，而对含硼量较高的B-C-N化合物的研究未见报道，在B-C-N三元系的高硼区可能会形成一些新的亚稳相，这些亚稳相可能具有某些新奇的特性。本专利技术的目的在于提供一种新型B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3晶态化合物及其制备方法，这种化合物可以作为一种新型半导体材料和发光材料。这种正交结构B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3化合物，其特征在于化学成分为B 40～60％、C 10-30％、N 10-30％；晶体结构为正交结构；晶格参数a＝0.45～0.49nm，b＝0.44～0.47nm，c＝0.34～0.38nm.；外观为白色晶体粉末；具有光致发光性质，在紫外光激发下发射出蓝紫光，发射光谱的最高峰对应的波长范围为360～420μm。；其制备方法为采用Ca3B2N4触媒和自制的B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3前驱物混合后压成圆片3；将这些圆片3装入由带通孔的叶腊石立方体4和石墨炉2及两个钢帽1、5组成的叶腊石组装块中，经过1200～1800℃的高温和3～6GPa高压处理之后；用硫酸和硝酸混合液溶掉触媒，得到正交结构的B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3化合物。附图及实施例附图说明图1为高压腔示意图实施例图1为本专利技术公开的一个实施例(见图1)，将三聚氰胺和硼酸溶入沸腾的蒸馏水中，再将溶液加热脱去水分，得到含H、O的B-C-N前驱物，然后将这种前驱物放入坩埚中，在N2气体保护下升温到1600℃进行高温处理，可以得到成分为B2CN的前驱物。采用这种前驱物和Ca3B2N4触媒混合后压成圆片，经高温高压1600℃、5.5GPa处理后，用硫酸和硝酸混合液溶掉触媒，得到正交结构的B2CN化合物。其发射光谱的最高峰对应的波长为374μm。与化学气相沉积、物理气相沉积、冲击合成等方法相比，本专利技术的特点如下1、本专利技术制备的B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3化合物具有正交结构，这是本专利技术与其它方法的显著区别。2、采用Ca3B2N4触媒和B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3前驱物，在高温高压(1200～1800℃，3～6GPa)下合成正交结构的B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3化合物。3、本专利技术制备的正交结构的B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3化合物含硼量较高，其化学成分为B 40～60％、C 10-30％、N 10-30％。4、本专利技术制备的正交结构的B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3化合物具有光致发光性质在紫外光激发下发射出蓝紫光，发射光谱的最高峰对应的波长范围为360～420μm。权利要求1.一种正交结构B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3化合物，其特征在于其化学成分为B 40～60％、C 10-30％、N 10-30％；晶体结构为正交结构；晶格参数a＝0.45～0.49nm，b＝0.44～0.47nm，c＝0.34～0.38nm.；外观为白色晶体粉末，具有光致发光性质，在紫外光激发下发射出蓝紫光，发射光谱的最高峰对应的波长范围为360～420μm。2.权利要求1所述的正交结构B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3化合物的制备方法，其特征在于采用Ca3B2N4触媒和自制的B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3前驱物混合后压成圆片(3)；将这些圆片(3)装入由带通孔的叶腊石立方体(4)和石墨炉(2)及两个钢帽(1)、(5)组成的叶腊石组装块中，经过1200～1800℃的高温和3～6GPa高压处理之后；用硫酸和硝酸混合液溶掉触媒，得到正交结构的B0.4～0.6C0.1～0.3N0.1～0.3化合物。全文摘要本专利技术涉及一种功能材料及其制造方法。一种功能材料正交结构的B文档编号B01J3/06GK1382622SQ0210485公开日2002年12月4日 申请日期2002年2月15日 优先权日2002年2月15日专利技术者田永君, 何巨龙, 于栋利, 刘世民, 李东春 申请人:燕山大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正交结构Ｂ↓［０．４～０．６］Ｃ↓［０．１～０．３］Ｎ↓［０．１～０．３］化合物，其特征在于：其化学成分为：Ｂ４０～６０％、Ｃ１０－３０％、Ｎ１０－３０％；晶体结构为正交结构；晶格参数ａ＝０．４５～０．４９ｎｍ，ｂ＝０．４４～０．４７ｎｍ，ｃ＝０．３４～０．３８ｎｍ；外观为白色晶体粉末，具有光致发光性质，在紫外光激发下发射出蓝紫光，发射光谱的最高峰对应的波长范围为３６０～４２０μｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田永君，何巨龙，于栋利，刘世民，李东春，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]