一种开放体系SiC纳米线的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种开放体系SiC纳米线的制备方法。将盛有金属硅粉的石英坩埚放入管式炉中间区域，并在管式炉的低温段铺设石墨纸；根据反应所需要的温度来设定管式炉的升温程序，根据液态碳源注射量的多少来设定反应保温时间；当温度达到反应所需要的温度时，开启液态碳源的数字注射泵，将碳源注入管式炉内，液态碳源通过高温裂解气化得到碳源，再通过氩气输送至管式炉反应段进行碳热还原反应；待液态碳源注射结束后，开始启动降温程序降至常温，在石墨纸上沉积有SiC纳米线。本发明专利技术首次采用乙醇或丙醇为碳源，硅粉为硅源，在开放体系中制备SiC纳米线。相比于背景技术，具有低能源消耗，工艺简单，无需催化剂和连续制备等优点。

Method for preparing SiC nanowire of open system

The invention discloses a preparation method of an open system SiC nanowire. Be filled with quartz crucible metal powder into the middle area of pipe type furnace, and laying graphite paper at low temperature tube furnace; set tube furnace heating procedure according to the required temperature, according to how much liquid carbon source injection amount to set the holding time of reaction; when the temperature reaches to the reaction required digital temperature, injection pump open liquid carbon source, the carbon source is injected into the tube furnace, liquid carbon source carbon source through pyrolysis gasification, then transported to the argon tube furnace carbothermal reduction reaction of the reaction section; the liquid carbon source after the injection start cooling program to room temperature, in graphite paper deposited SiC nanowires. The invention uses ethanol or propanol as carbon source and silicon powder as silicon source for the first time to prepare SiC nanowires in an open system. Compared with the background technology, the utility model has the advantages of low energy consumption, simple process, no catalyst and continuous preparation, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种开放体系SiC纳米线的制备方法
本专利技术涉及一种SiC纳米线的制备方法，具体的说是涉及一种开放体系SiC纳米线的制备方法。
技术介绍
在众多一维纳米材料的研究中，宽带隙半导体一维材料的合成及物性研究己成为主要研究热点之一。而在这些宽带隙半导体材料中，SiC晶体材料是一种直接宽带隙半导体材料，其常温禁带宽度为3.0eV，具有高饱和电子漂移速率和导电性等特性，成为制作高频、大功率、低能耗、耐高温和抗辐射器件的理想材料。一维纳米材料相比于体材料具有更优越的性能。一维碳化硅材料由于量子尺寸效应、小尺寸效应和表面效应，具有更优异的发光性能，电学性能，场发射性质和光催化效应。除此之外，碳化硅一维纳米材料在储氢和原子力显微镜的探针以及传感和增强复合材料等领域都有广泛的应用。鉴于一维碳化硅材料的优异性能，科研工作者就碳化硅纳米线的制备做了大量的工作。J.J.Niu，J.N.Wang于2007年在EuropeanJournalofInorganicChemistry（欧洲无机化学杂志，2007，4006～4010）发表了题为：AnApproachtotheSynthesisofSiliconCa本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开放体系SiC纳米线的制备方法，其特征在于：在开放体系中以金属硅粉为硅源，乙醇或丙醇为碳源，通过碳热还原反应制备出SiC纳米线；具体工艺过程如下：1) 开放体系中的实验装置包括：管式炉、液态碳源的数字注射泵和氩气瓶；2) 将盛有金属硅粉的石英坩埚放入管式炉中间区域，并在管式炉的低温段铺设石墨纸；3) 液态碳源的数字注射泵和氩气瓶分别插入管式炉内，根据反应所需要的温度来设定管式炉的升温程序，并根据液态碳源乙醇或丙醇注射量的多少来设定反应保温时间；4) 当温度达到反应所需要的温度时，开启液态碳源数字注射泵，将碳源乙醇或丙醇通过数字注射泵注入管式炉内，并开通氩气瓶，将液态碳源乙醇或丙醇通过高温裂...

【技术特征摘要】
1.一种开放体系SiC纳米线的制备方法，其特征在于：在开放体系中以金属硅粉为硅源，乙醇或丙醇为碳源，通过碳热还原反应制备出SiC纳米线；具体工艺过程如下：1)开放体系中的实验装置包括：管式炉、液态碳源的数字注射泵和氩气瓶；2)将盛有金属硅粉的石英坩埚放入管式炉中间区域，并在管式炉的低温段铺设石墨纸；3)液态碳源的数字注射泵和氩气瓶分别插入管式炉内，根据反应所需要的温度来设定管式炉的升温程序，并根据液态碳源乙醇或丙醇注射量的多少来设定反应保温时间；4)当温度达到反应所需要的温度时，开启液态碳源数字注射泵，将碳源乙醇或丙醇通过数字注射泵注入管式炉内，并开通氩气瓶，将液态碳源乙醇或丙醇通过高温裂解气化得到碳源，再通过氩气输送至管式炉中间区域反应段进行碳热还原反应；5)待液态碳源注射结束后，开始启动降温程序，降至常温时，在管式炉的低温段铺设的石墨纸上沉积有浅绿色纤维产物。2.根据权利要求1所述的一种开放体系SiC纳米线的制备方法，其特征在于：所述步骤1）的开放体系中的实验装置是通过管式炉低温端不接法兰，直接与空气相通实现开放的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建军，欧国松，丁丽娟，曾凡，姜敏，孔文龙，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33