《表4 化学气相法沉积法制备B4C对比》

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《碳化硼粉体合成方法的研究进展》

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化学气相沉积法制备B4C的产率低、设备和工艺复杂，但是污染小、产物纯度高，因此在制备薄膜或涂层等特殊形貌和高纯度B4C时应用较多[25]。许多研究者对不同的反应气体、反应物比例和不同反应温度对产物的影响进行了研究。不同的反应体系温度差别较大，通过改变沉积时间可以得到不同厚度的产物，加入合适的催化剂有利于得到纤维或者棒状的产物。Oliveir等[64]通过LICVD法在大气压下，以熔融石英为基板，BCl3、CH4、H2为反应物在氩气气氛下得到B4C涂层。Zeng等[65]采用BCl3、CH4、H2体系，在10 k Pa氩气气氛、900～1 050℃下使用CVD法在Si C上得到如图4a所示的非晶B4C涂层。Sun等[63]通过对CVD法反应体系的热力学进行计算，得出当以BCl3、CH4、H2作为反应物，温度和BCl3、（BCl3+CH4）的物质的量比以及H2、（BCl3+CH4）的物质的量比对产物的物相有很大影响。结果表明，当温度为950 K，BCl3、（BCl3+CH4）物质的量比为0.8，H2、（BCl3+CH4）物质的量比为10～105.2时产物为BXC；当BCl3、（BCl3+CH4）物质的量比为0～0.8，H2、（BCl3+CH4）物质的量比为10-2～102时产物为富碳相；当BCl3、（BCl3+CH4）物质的量比为0.8～1.0，H2、（BCl3+CH4）物质的量比为104～105时产物为富硼相。Pradip等[66]通过HWCVD法以氩气为载气，采用邻硼碳烷（O-C2H12B10）为反应前体，当热丝温度为1 800℃左右、基底温度为200℃时在硅基板上沉积得到B4C薄膜。马淑芳等[67]以邻碳硼烷为原料，二茂铁为催化剂，氩气为载气，在石墨基片上生长出纳米绳状C/B4C复合物，如图4b所示。Mohammad等[68]以B2O3、C、Na Cl为原料，采用碳热化学气相沉积法在1 400℃下沉积90 min得到直径为30～120 nm的纳米棒状B4C，如图4c所示。Dong等[69]使用PECVD法，在9.31 Pa的氩等离子体中于硅板上沉积得到B4C薄膜。表4对比总结了化学气相沉积法制备B4C的研究结果。