一种链珠状碳化硅纳米材料、制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于碳化硅纳米材料领域，具体提供一种链珠状碳化硅纳米材料、制备方法及其应用。本专利采用液相法制备前驱体溶液，再通过静电纺丝对溶液在静电力的作用下进行拉拔抽丝获得一维SiC预制体纤维膜，最后通过热处理去除杂质并结晶获得大规模连续一维SiC纳米材料。本发明专利技术制备具有链珠状分级结构的一维SiC纳米材料，是作为结构单元或复合组元的优质原料。它所具备的电学性能，在能量存储和转化、传感、光电子以及场辐射等方面具有巨大的应用价值。链珠状的分级结构，有望用于作为基体增强相来提高材料的机械性能。相来提高材料的机械性能。相来提高材料的机械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种链珠状碳化硅纳米材料、制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于碳化硅纳米材料领域，更具体地，涉及一种链珠状碳化硅纳米材料、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]现有的技术当中，将材料纳米化是获得高性能功能材料的主流趋势，尤其是针对在能源，医学，环境保护等领域应用器件的功能元件。SiC作为新兴的半导体材料，各种纳米结构展现出不同电磁特性，已经实现了初步应用。一维SiC纳米材料所具备的各项优异性能，尤其是在力学和电学特性方面比其微米材料和其他纳米结构更具优势。气相法和液相法是制备一维SiC纳米材料的有效手段，通过调控不同工艺参数可获得不同结构的一维纳米结构。同时，静电纺丝技术是连续大规模制备长程一维纳米材料的有效手段。此外，一维SiC纳米材料可与其他材料复合，从而改善整体材料的机械性能和电学性能，从而满足实际应用需求。
[0003]一维纳米材料，如纳米线/纳米棒、纳米针、纳米管和纳米棒等，由于其独特的长径比和物理化学特性，在力学、热学、光学、电磁学等领域展现出巨大的潜在应用价值，在近十年来备受关注。目前，一维纳米材料常用于能量存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种链珠状碳化硅纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.预纺丝溶液的配置：将硅源、碳源、溶剂按质量百分比为3~10：5~20：75~92混合，并混合均匀，得预纺丝溶液；其中：所述溶剂包括溶剂一和溶剂二，所述溶剂一包括碳源溶剂和硅源溶剂，所述碳源溶剂和硅源溶剂质量百分比为5~10：90~95；所述溶剂二为吐温80或聚乙烯醇的一种与高纯乙醇混合，所述吐温80或聚乙烯醇与高纯乙醇的质量百分比为1：1~5；所述溶剂一和溶剂二按照比例1：2~4进行混合；S2.静电纺丝：将步骤S1所得预纺丝溶液进行静电纺丝工艺，得一维SiC纳米材料预制体纤维膜；S3.热处理：将步骤S2所得一维SiC纳米材料预制体纤维膜干燥后进行热处理，得具有链珠状分级结构的一维SiC纳米材料。2.根据权利要求1所述的一种链珠状碳化硅纳米材料的制备方法，其特征在于，所述热处理的工艺具体为：将干燥后的所述一维SiC纳米材料预制体纤维膜，由室温加热至170~250℃，升温速率1~3℃/min，保温1小时以上；抽真空，充入惰性气体，维持炉内压强大于大气压强，继续升温至600~850℃，升温速率1~3℃/min，并保温1~5h；继续升温至1200~1450℃，升温速率1~5℃/min，并保温1~5h，最后随炉冷却降至室温。3.根据权利要求1所述的一种链珠状碳化硅纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，硅源为聚甲基硅烷（PMS）和聚碳硅烷（PCS）中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李杨，庞亮，肖鹏，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：