一种在陶瓷粉体表面合成碳纳米线的方法技术

本发明专利技术公开了一种在陶瓷粉体表面合成碳纳米线的方法。该合成方法采用化学气相沉积技术，将陶瓷粉体与Fe(NO3)3·9H2O加水混合均匀后，干燥、研磨制得前驱体粉末，再通过两次加热升温及保温处理，在陶瓷粉体表面合成碳纳米线。本发明专利技术合成方法工艺简单，成本低，合成的碳纳米线尺寸均一，直径为20~40 nm，且均匀地分布于陶瓷粉体表面。

A method for the synthesis of carbon nanowires on the surface of ceramic powder

The invention discloses a method for the synthesis of carbon nanowires on the surface of a ceramic powder. The method of chemical vapor deposition is used to mix the ceramic powder with Fe (NO3) 3. 9H2O and water evenly. After drying and grinding, the precursor powder is prepared, and then the carbon nanowires are synthesized on the surface of ceramic powders through two heating heating and heat treatment. Process for the synthesis method is simple and low cost, the synthesis of carbon nano size uniform nanowires with diameter of 20~40, nm and, uniformly distributed on the surface of ceramic powder.

【技术实现步骤摘要】
一种在陶瓷粉体表面合成碳纳米线的方法
本专利技术涉及碳纳米线制备
，具体涉及一种在陶瓷粉体表面合成碳纳米线的方法。
技术介绍
碳纳米线是一种具有高长径比、高比强度的一维无机纳米材料。与碳纳米管不同的是，碳纳米线具有实心的结构，通常是无定型结构，石墨化程度较低。碳纳米线的导电导热性能优异，在复合材料中应用潜力巨大，可以改善材料的电学、热学及力学性能。特别当碳纳米线作为第二相加入到陶瓷基体中制备成复合材料时，有利于实现复合材料的结构化和功能化设计。目前，化学气相沉积技术是制备碳纳米线的有效方法。HanZJ,YickS,LevchenkoI,etal.Controlledsynthesisofalargefractionofmetallicsingle-walledcarbonnanotubeandsemiconductingcarbonnanowirenetworks[J].Nanoscale,2011,3(8):3214-3220中报道了一种催化化学气相沉积制备碳纳米线的方法。该方法使用电子束蒸发设备在SiO2/Si片上分别沉积了10nm厚的氧化铝作为衬底和0.5nm厚的Fe层作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在陶瓷粉体表面合成碳纳米线的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将陶瓷粉体与Fe(NO3)3·9H2O混合均匀，在搅拌条件下同时滴加去离子水，形成均匀的泥状混合物；（2）将步骤（1）得到的泥状混合物置于干燥箱中干燥后，取出，研磨、过筛，得到前驱体粉末；（3）将步骤（2）得到的前驱体粉末均匀平铺在瓷方舟内，再将瓷方舟置于管式炉中央，在氩气流动气氛下对管式炉进行加热；（4）加热完成后，停止通入氩气，开始通入氢气，保温；（5）保温结束后，停止通入氢气，开始通入氩气，对管式炉进行第二次加热；（6）第二次加热结束后，停止通入氩气，开始通入甲烷和氢气，进行第二次保温；（7）第二次保温结束后，停止通入...

【技术特征摘要】
1.一种在陶瓷粉体表面合成碳纳米线的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将陶瓷粉体与Fe(NO3)3·9H2O混合均匀，在搅拌条件下同时滴加去离子水，形成均匀的泥状混合物；（2）将步骤（1）得到的泥状混合物置于干燥箱中干燥后，取出，研磨、过筛，得到前驱体粉末；（3）将步骤（2）得到的前驱体粉末均匀平铺在瓷方舟内，再将瓷方舟置于管式炉中央，在氩气流动气氛下对管式炉进行加热；（4）加热完成后，停止通入氩气，开始通入氢气，保温；（5）保温结束后，停止通入氢气，开始通入氩气，对管式炉进行第二次加热；（6）第二次加热结束后，停止通入氩气，开始通入甲烷和氢气，进行第二次保温；（7）第二次保温结束后，停止通入甲烷和氢气，开始通入氩气，在氩气流动气氛下自然降至室温，在陶瓷粉体表面合成碳纳米线。2.根据权利要求1所述的一种在陶瓷粉体表面合成碳纳米线的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述陶瓷粉体材料包括氧化物陶瓷粉体或非氧化物陶瓷粉体，粉体粒径分布为0.5~0.7μm；所述氧化物陶瓷粉体包括氧化铝粉；所述非氧化物陶瓷粉体包括硼化锆粉或碳化硅粉。3.根据权利要求1所述的一种在陶瓷粉体表面合成碳纳米线的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述Fe(NO3)3·9H2O按Fe的质量计，占陶瓷粉体的质量分数为4%~6%；所述去离子水的添加量与陶瓷粉体质量的比为10~12:50mL/...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚衍辉，陈鹏程，饶平根，敬思仪，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44