至01，在N2气氛保护下，持续搅拌反应，搅拌速率为60r/min,反应 20h ；
[0033](4)在N2气氛保护下，将体系以2°C /min的升温速率将温度升至160°C，减压蒸馏除去体系中溶剂成分；冷却至室温，即得到目标产物。
[0034]分析目标产物中含有B-C、B-O化学键，产物1000°C，惰性气氛中烧成I小时后质量保留率达到72%。在氮气氛围下，将所得目标产物置于管式炉中烧至1000°C，得到黑色固体产物，产物中存在硼碳键，确认目标产物为碳化硼先驱体。
[0035]实施例3
[0036]本实施例包括以下步骤:
[0037](I)在带搅拌、蒸馏装置的250ml三口烧瓶中，加入对二溴苯和卡硼烷有机锂化合物，两者摩尔比为1:2 ;然后对三口烧瓶进行抽真空、充高纯氮气至压力表归零，反复三次，以排除其中的空气和水分，再将反应器预冷至_25°C ;
[0038](2)将三氯化硼溶解至正己烷中，浓度控制为5mol/L ;
[0039](3)在步骤(I)所述三口烧瓶中，加入步骤(2)所述三氯化硼溶液；在队气氛保护下，以2°C /min的升温速率升温至(TC，在N2气氛保护下，持续搅拌反应，搅拌速率为240r/min,反应 28h ；
[0040](4)在N2气氛保护下，将体系以10°C /min的升温速率将温度升至170°C，减压蒸馏除去体系中溶剂成分；冷却至室温，即得到目标产物。
[0041]分析目标产物中含有B-C、B-O化学键，产物1000°C，惰性气氛中烧成I小时后质量保留率达到74%。在氮气氛围下，将所得目标产物置于管式炉中烧至1000°C，得到黑色固体产物，产物中存在硼碳键，确认目标产物为碳化硼先驱体。
[0042]实施例4
[0043]本实施例包括以下步骤:
[0044](I)在带搅拌、蒸馏装置的250ml三口烧瓶中，加入间二溴苯和卡硼烷有机锂化合物，两者摩尔比为1:1;然后对三口烧瓶进行抽真空、充高纯氮气至压力表归零，反复三次，以排除其中的空气和水分，再将反应器预冷至-20°C ;
[0045](2)将三氯化硼溶解至正己烷中，浓度控制为4mol/L ;
[0046](3)在步骤(I)所述三口烧瓶中，加入步骤(2)所述三氯化硼溶液；在N2气氛保护下，以1.50C /min的升温速率升温至0°C，在N2气氛保护下，持续搅拌反应，搅拌速率为150r/min，反应 24h ；
[0047](4)在N2气氛保护下，将体系以6°C /min的升温速率将温度升至165°C，减压蒸馏除去体系中溶剂成分；冷却至室温，即得到目标产物。
[0048]分析目标产物中含有B-C、B-O化学键，产物1000°C，惰性气氛中烧成I小时后质量保留率达到72%。在氮气氛围下，将所得目标产物置于管式炉中烧至1000°C，得到黑色固体产物，产物中存在硼碳键，确认目标产物为碳化硼先驱体。
[0049]实施例5
[0050]本实施例包括以下步骤:
[0051](I)在带搅拌、蒸馏装置的250ml三口烧瓶中，加入间二溴苯和卡硼烷有机锂化合物，两者摩尔比为1:1 ;然后对三口烧瓶进行抽真空、充高纯氮气至压力表归零，反复三次，以排除其中的空气和水分，再将反应器预冷至-20°C ;
[0052](2)将三氟化硼溶解至正己烷中，浓度控制为4mol/L ;
[0053](3)在步骤(I)所述三口烧瓶中，加入步骤(2)所述三氟化硼溶液；在N2气氛保护下，以1.50C /min的升温速率升温至0°C，在N2气氛保护下，持续搅拌反应，搅拌速率为150r/min，反应 24h ；
[0054](4)在N2气氛保护下，将体系以6°C /min的升温速率将温度升至165°C，减压蒸馏除去体系中溶剂成分；冷却至室温，即得到目标产物。
[0055]分析目标产物中含有B-C、B-O化学键，产物1000°C，惰性气氛中烧成I小时后质量保留率达到70%。在氮气氛围下，将所得目标产物置于管式炉中烧至1000°C，得到黑色固体产物，产物中存在硼碳键，确认目标产物为碳化硼先驱体。
【主权项】
1.一种高陶瓷收率聚碳硼烷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)在带搅拌、蒸馏装置的反应器中，加入对二溴苯或间二溴苯，卡硼烷有机锂化合物，两者摩尔比为1:0.5?2，将反应器反复抽真空、充干燥氮气至少三次，以排除其中的空气和水分，并将反应器预冷至-50?-10°C ； (2)将三氯化硼或三氟化硼溶解至正己烷中，浓度控制为I?lOmol/L; (3)将步骤(2)制得的三氯化硼或三氟化硼溶液加入反应器中，以I?2°C/min的升温速率升温至0°C，在N2气氛保护下，持续搅拌反应，搅拌速率为60?240r/min，反应12?72h ； (4)将体系以0.1?30°C /min的升温速率升温至150?200°C，经减压蒸馏去除体系中溶剂成分；冷却至室温，得到碳化硼先驱体。
2.根据权利要求1所述的高陶瓷收率聚碳硼烷的制备方法，其特征在于:步骤(I)中，反应器预冷至-15?-25°C。
3.根据权利要求1所述的高陶瓷收率聚碳硼烷的制备方法，其特征在于:步骤(I)中，所述氮气纯度为99.999 %。
4.根据权利要求1所述的高陶瓷收率聚碳硼烷的制备方法，其特征在于:步骤(2)和步骤(3)中，选用三氯化硼的浓度控制为3?5mol/L。
5.根据权利要求1所述的高陶瓷收率聚碳硼烷的制备方法，其特征在于:步骤(3)中，反应时间为20?28h。
6.根据权利要求1所述的高陶瓷收率聚碳硼烷的制备方法，其特征在于:步骤(4)中，升温速率为2?10°C /min，最终温度为160?170°C。
【专利摘要】一种高陶瓷收率聚碳硼烷的制备方法，在反应器中加入摩尔比为1:0.5～2的对二溴苯(间二溴苯)和卡硼烷有机锂化合物，将反应器反复抽真空、充干燥氮气至少三次，并预冷至-50～-10℃；将三氯化硼或三氟化硼溶解至正己烷中，浓度控制为1～10mol/L；将三氯化硼或三氟化硼溶液加入反应器中，以1～2℃/min的升温速率升温至0℃，在N2气氛保护下，持续搅拌反应；将体系以0.1～30℃/min的升温速率升温至150～200℃，经减压蒸馏去除体系中溶剂成分；冷却至室温。本发明方法制得的碳化硼先驱体具有较高的陶瓷收率，适合用于制备核聚变用碳化硼靶丸，也适合用于制备高性能碳化硼基复合材料。
【IPC分类】C08G79-08
【公开号】CN104592520
【申请号】CN201510046865
【发明人】简科, 王浩, 王军, 邵长伟, 任武荣, 黄坚, 陈舟
【申请人】中国人民解放军国防科学技术大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月29日