The invention relates to a preparation method of silicon carbide nanowires, in which dopamine is coated on the surface of silicon dioxide to form a coating layer, and the mass ratio of the dopamine to the silicon dioxide is controlled to be 1:2-30; after mixing the silica and graphite forming the coating layer, the dopamine is calcined at the first temperature to cause the said dopamine. The silicon carbide nanowires are prepared by converting the nanowires into carbon, in which the first temperature described below 700 (?) C is below 1250 (?) C) and then calcining at the second temperature to cause the carbothermal reduction reaction. Among these, the second temperature described below 1 300 (?) C is below 2000 (?)C). The preparation method of the present invention does not need to use metal catalyst, thus avoiding metal pollution in the product of silicon carbide nanowires; the silicon carbide nanowires prepared by the method of the present invention have uniform morphology and can realize mass production of 1KG/furnace; the method of the present invention is simple in process, cheap in raw materials and easy to obtain, and requires low equipment, so as to produce the silicon carbide nanowires. This is lower.
【技术实现步骤摘要】
一种碳化硅纳米线的制备方法
本专利技术涉及一种碳化硅纳米线的制备方法。
技术介绍
作为半导体材料的碳化硅纳米线是一种径向上尺寸低于100nm,长度方向上远高于径向尺寸的高纯单晶材料,且具有高熔点(>2700℃)、低密度、优异的化学稳定性和力学性能。哈佛大学Lieber研究组利用原子力显微镜对制备的SiC纳米线进行了力学性能测试,发现单根SiC纳米线的杨氏模量为610-660GPa,SiC纳米线的最大弯曲强度为53.4GPa,是碳纤维的10倍。由于碳化硅纳米线的高强度和高硬度等优异的力学性能,使其被广泛地作为增强相材料应用于复合材料中。在复合材料中引入适当含量的碳化硅纳米线,有望提高复合材料的强度、断裂韧性等,具有广阔的应用前景。碳化硅一维纳米材料特有的电子结构、电子传输特点使其具有独特光、电性能,将碳化硅一维纳米材料作为纳米电子器件基本构筑单元可突破传统微电子学中的物理极限,在构建新一代电子纳米器方面具有巨大的应用价值。目前制备碳化硅纳米线的方法主要有碳纳米管模板生长法、碳热还原法、激光烧蚀法、电弧放电法、流动催化剂法和热解有机前驱体法。现有制备方法中,专利技术专利《一种制备纳米碳化硅晶须的方法》(专利申请号:CN201410110623)以石墨烯与硅粉为原料,经过煅烧,酸洗,离心干燥等方法制备,该方法原料昂贵,且需酸洗干燥,工艺周期长,造成大量废酸污染,不利于大量生产。专利技术专利《一种碳化硅纳米晶须的制备方法》(专利申请号:CN201510730287)以有机硅与沥青为原料通过过滤、蒸馏、反应釜处理、炭化、研磨、机压成模、脱模、煅烧制备, ...
【技术保护点】
1.一种碳化硅纳米线的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤(1)、将多巴胺包覆在二氧化硅表面形成包覆层,控制所述的多巴胺和所述的二氧化硅的投料质量比为1:2~30;步骤(2)、将步骤(1)制得的形成有包覆层的二氧化硅和石墨混合后,先在第一温度下煅烧使所述的多巴胺转化为碳,其中,700℃≤所述的第一温度≤1250℃,然后在第二温度下煅烧使碳热还原反应发生,从而制得所述的碳化硅纳米线,其中,1300℃≤所述的第二温度<2000℃。
【技术特征摘要】
1.一种碳化硅纳米线的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤(1)、将多巴胺包覆在二氧化硅表面形成包覆层,控制所述的多巴胺和所述的二氧化硅的投料质量比为1:2~30;步骤(2)、将步骤(1)制得的形成有包覆层的二氧化硅和石墨混合后,先在第一温度下煅烧使所述的多巴胺转化为碳,其中,700℃≤所述的第一温度≤1250℃,然后在第二温度下煅烧使碳热还原反应发生,从而制得所述的碳化硅纳米线,其中,1300℃≤所述的第二温度<2000℃。2.根据权利要求1所述的碳化硅纳米线的制备方法,其特征在于:步骤(1)的具体实施方式为:将所述的二氧化硅溶于多巴胺水溶液中形成悬浮液,然后经分散、静置后,离心干燥形成包覆有多巴胺的二氧化硅。3.根据权利要求2所述的碳化硅纳米线的制备方法,其特征在于:所述的多巴胺水溶液的浓度为0.2mg/mL~2mg/mL。4.根据权利要求2所述的碳化硅纳米线的制备方法,其特征在于:将所述的悬浮液超声分散0.5~1.5h,然后静置4~6h,再进行所述的离心干燥。5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:沈晓燕,陈林,黄勇峰,
申请(专利权)人:苏州海旭新材料科技有限公司,重庆市锦艺硅材料开发有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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