本发明专利技术公开了一种合成两种不同形状碳化硅纳米线的方法，将Ｓｉ粉与多壁碳纳米管作为原材料置于氧化铝坩锅里，然后将坩锅放置于真空高温烧结炉里，以１０～３０℃／ｍｉｎ的升温速率到１４１０～１６００℃，保温时间３～９个小时，整个装置在Ａｒ的气氛下进行；反应结束后，关掉加热电源，冷却水一直循环直至整个装置完全冷却，最后大量的灰白色的产物在氧化铝坩锅内；取出产物后用体积比为１∶２的氢氟酸与硝酸混合液，除去多余未反应的硅得到碳化硅纳米线粉体；此外，在坩锅的盖上也存在葫芦状纳米碳化硅。本发明专利技术产品的质量较高，无层错等缺陷，且碳化硅纳米线很直，直径分布比较均匀；制备了少量葫芦状纳米碳化硅；反应设备简单，方法简单，工艺易于操作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
碳化硅作为第三代半导体材料，拥有极为优异的机械性能、热力学和化学稳定性能、很高的热导率以及很大的带宽，被广泛用于高温、高频、高功率等恶劣的环境下。与大块的碳化硅单晶相比单个的碳化硅纳米线拥有更出色的电学和力学性能。因为一维的碳化硅纳米材料的这些优异性能，碳化硅纳米线(纳米线)可作为增韧剂而用于高分子基、陶瓷基、金属基来制造复合材料。此外取向排列的碳化硅纳米线(纳米线)还拥有场发射效应，这个对于真空的微电子器件来说也是个潜在的应用。因此人们对于制造碳化硅纳米线倾注了很大的努力。国际上首次成功的合成碳化硅纳米线是由哈佛大学的C.M.Lieber研究小组在1995年实现的。其方法是利用碳纳米管和SiO或SiI2之间反应制备碳化硅纳米线。后来，有人通过碳热还原溶胶凝胶制得的含碳的硅胶制备碳化硅纳米线。也有利用化学气相沉积法在硅底物上得到了碳化硅纳米线。中国科技大学的钱逸泰研究小组则用SiCl4和CCl4作为反应物，金属钠作为催化剂，在高压反应釜中实现了碳化硅纳米线的生长。在众多的已知的碳化硅纳米线的合成方法中，由于存在诸多的不足和缺陷，碳化硅纳米线至今未能实现产业化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是Si粉与多壁碳纳米管作为起始的原材料置于氧化铝坩锅里，盖上盖子，然后将坩锅放置于真空高温烧结炉里，以10～30℃/min的升温速率一直升温到1410～1600℃，保温时间3～9个小时，整个装置在Ar的气氛下进行，以避免任何的氧化行为发生；反应结束后，关掉加热电源，冷却水一直循环直至整个装置完全冷却，最后发现大量的灰白色的产物在氧化铝坩锅内；取出产物后用体积比为1∶2的氢氟酸与硝酸混合液，除去多余未反应的硅得到碳化硅纳米线粉体；此外，在氧化铝坩锅的盖上也存在一薄层葫芦状纳米碳化硅。本专利技术具有的有益的效果是1、碳化硅纳米线产品的质量较高，无层错等缺陷，且碳化硅纳米线很直，直径分布比较均匀；2、制备了少量葫芦状纳米碳化硅；3、反应设备简单，方法简单，工艺易于操作；碳化硅纳米线产品产量高，制备成本较低。附图说明图1是碳化硅纳米线的扫描电镜图；图2是葫芦状纳米碳化硅的扫描电镜图。具体实施方法实验步骤原料多壁碳纳米管，Si粉。反应设备真空高温烧结炉，氧化铝坩锅Si粉与多壁碳纳米管作为起始的原材料置于氧化铝坩锅里，盖上盖子。然后将坩锅放置于真空高温烧结炉里，以10～30℃/min的升温速率一直升温到1410～1600℃，保温时间3～9个小时。整个装置在Ar的气氛下进行，以避免任何的氧化行为发生。反应结束后，关掉加热电源，冷却水一直循环直至整个装置完全冷却。最后发现大量的灰白色的产物在氧化铝坩锅内。取出产物后用氢氟酸与硝酸的混合液(体积比为1∶2)除去多余未反应的硅得到碳化硅纳米线粉体，见图1所示。此外，在氧化铝坩锅的盖上也存在一薄层纳米碳化硅，在扫描电镜下观察，发现该纳米碳化硅为葫芦状，见图2所示。实施例1Si粉与多壁碳纳米管作为起始的原材料置于氧化铝坩锅里，然后将坩锅放置于真空高温烧结炉里，以30℃/min的升温速率一直升温到1450℃，保温时间6个小时。整个装置在Ar的气氛下进行，以避免任何的氧化行为发生。反应结束后，关掉加热电源，冷却水一直循环直至整个装置完全冷却。最后发现大量的灰白色的产物在氧化铝坩锅内。取出产物后用氢氟酸与硝酸的混合液(体积比为1∶2)除去多余未反应的硅得到碳化硅纳米线粉体，见图1所示。在氧化铝坩锅的盖上也存在一薄层纳米碳化硅，在扫描电镜下观察，发现该纳米碳化硅为葫芦状，见图2所示。实施例2Si粉与多壁碳纳米管作为起始的原材料置于氧化铝坩锅里，然后将坩锅放置于真空高温烧结炉里，以10℃/min的升温速率一直升温到1410℃，保温时间9个小时。整个装置在Ar的气氛下进行，以避免任何的氧化行为发生。反应结束后，关掉加热电源，冷却水一直循环直至整个装置完全冷却。最后发现大量的灰白色的产物在氧化铝坩锅内。取出产物后用氢氟酸与硝酸的混合液(体积比为1∶2)除去多余未反应的硅得到碳化硅纳米线粉体。实施例3Si粉与多壁碳纳米管作为起始的原材料置于氧化铝坩锅里，然后将坩锅放置于真空高温烧结炉里，以20℃/min的升温速率一直升温到1600℃，保温时间5个小时。整个装置在Ar的气氛下进行，以避免任何的氧化行为发生。反应结束后，关掉加热电源，冷却水一直循环直至整个装置完全冷却。最后发现大量的灰白色的产物在氧化铝坩锅内。取出产物后用氢氟酸与硝酸的混合液(体积比为1∶2)除去多余未反应的硅得到碳化硅纳米线粉体。权利要求1.，其特征在于该方法的步骤如下Si粉与多壁碳纳米管作为起始的原材料置于氧化铝坩锅里，盖上盖子，然后将坩锅放置于真空高温烧结炉里，以10～30℃/min的升温速率一直升温到1410～1600℃，保温时间3～9个小时，整个装置在Ar的气氛下进行，以避免任何的氧化行为发生；反应结束后，关掉加热电源，冷却水一直循环直至整个装置完全冷却，最后发现大量的灰白色的产物在氧化铝坩锅内；取出产物后用体积比为1∶2的氢氟酸与硝酸混合液，除去多余未反应的硅得到碳化硅纳米线粉体；此外，在氧化铝坩锅的盖上也存在一薄层葫芦状纳米碳化硅。全文摘要本专利技术公开了，将Si粉与多壁碳纳米管作为原材料置于氧化铝坩锅里，然后将坩锅放置于真空高温烧结炉里，以10～30℃/min的升温速率到1410～1600℃，保温时间3～9个小时，整个装置在Ar的气氛下进行；反应结束后，关掉加热电源，冷却水一直循环直至整个装置完全冷却，最后大量的灰白色的产物在氧化铝坩锅内；取出产物后用体积比为1∶2的氢氟酸与硝酸混合液，除去多余未反应的硅得到碳化硅纳米线粉体；此外，在坩锅的盖上也存在葫芦状纳米碳化硅。本专利技术产品的质量较高，无层错等缺陷，且碳化硅纳米线很直，直径分布比较均匀；制备了少量葫芦状纳米碳化硅；反应设备简单，方法简单，工艺易于操作。文档编号C30B29/62GK1834309SQ20061004968公开日2006年9月20日 申请日期2006年3月2日 优先权日2006年3月2日专利技术者陈建军, 潘颐, 杨光义, 吴仁兵 申请人:浙江理工大学 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种合成两种不同形状碳化硅纳米线的方法，其特征在于该方法的步骤如下：Ｓｉ粉与多壁碳纳米管作为起始的原材料置于氧化铝坩锅里，盖上盖子，然后将坩锅放置于真空高温烧结炉里，以１０～３０℃／ｍｉｎ的升温速率一直升温到１４１０～１６００℃，保温时间３～９个小时，整个装置在Ａｒ的气氛下进行，以避免任何的氧化行为发生；反应结束后，关掉加热电源，冷却水一直循环直至整个装置完全冷却，最后发现大量的灰白色的产物在氧化铝坩锅内；取出产物后用体积比为１∶２的氢氟酸与硝酸混合液，除去多余未反应的硅得到碳化硅纳米线粉体；此外，在氧化铝坩锅的盖上也存在一薄层葫芦状纳米碳化硅。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈建军，潘颐，杨光义，吴仁兵，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]
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