一种通过层层组装高产量制备高纯SiC纳米线的方法技术

一种通过层层组装高产量制备高纯SiC纳米线的方法，本发明专利技术涉及制备高纯SiC纳米线的方法领域。本发明专利技术是为了解决目前SiC纳米线合成工艺复杂和苛刻、制备周期长、成本高，且纳米线纯度低、产量低的问题。方法：一、硅粉和碳基板预处理；二、SiC纳米线合成。本发明专利技术打破反应气体的浓度分布，不仅能在石墨基板上获得大量高纯度纳米线，同时在硅源位置也能获得大量纳米线，石墨基板和硅源这两个位置生长纳米线，显著提高纳米线的产量。本发明专利技术所制备的SiC纳米线在高温陶瓷，光电器件、微波吸收等领域拥有广阔的应用前景。广阔的应用前景。广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种通过层层组装高产量制备高纯SiC纳米线的方法


[0001]本专利技术涉及制备高纯SiC纳米线的方法领域。

技术介绍

[0002]SiC纳米线由于具有高强，高硬度，抗氧化性强，热导率大，耐磨性好等优异的机械、热和光学等性能，在高温陶瓷，光电器件、微波吸收等领域具有广泛的应用。因此，如何高效、大规模高产量制备SiC纳米线，对实现SiC纳米线工业化生产有着重要意义。目前，已使用不同种的方法来制备SiC纳米线，包括模板生长法、化学气相沉积法、电弧放电法和碳热还原法等。但由于上述制备方法大多数需要较高的温度、较长的制备周期、苛刻的工艺条件，使得制备成本大大提升，且所得产品纯度低、产量低。热蒸发法因其制备工艺简单、产品纯度高的特点而被广泛研究。
[0003]在热蒸发过程中，SiO和CO气体对SiC纳米线的产率有巨大影响。当SiO和CO气体浓度低时，晶须生长不充分，导致产量低。当SiO和CO气体浓度较大时，SiC的成核和形成速率超过纳米线的生长速率，导致SiC趋于成为颗粒或更短的晶须。在热蒸发过程中，通常会蒸发Si/SiO2的混合物以制备纳米线。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过层层组装高产量制备高纯SiC纳米线的方法，其特征在于该方法按以下步骤制备：一、硅粉和碳基板预处理：将硅粉放入盛有去离子水的高压反应釜内，然后控制高压反应釜温度为90～140℃，压力500～505bar，将硅粉进行氧化处理，随后干燥；将干燥后的硅粉和碳基板放入高湿箱中，控制高湿箱温度为20～50℃、相对湿度为30％～80％，保持0.5～48h，得到湿度为5～80％的硅粉和碳基板；二、SiC纳米线合成：将步骤一处理后的硅粉平铺在碳基板表面，形成硅粉
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碳基板层，将多层硅粉
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碳基板层放入石墨坩埚中，石墨坩埚底部平铺步骤一处理后的硅粉，相邻硅粉
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碳基板层之间具有间隔；然后将石墨坩埚加盖石墨盖，放入气氛烧结炉内，抽真空，控制真空度为0.04～5Pa；再向气氛烧结炉内充入氩气，控制炉内气体初始压强为
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0.2～1MPa；然后控制升温速率为1～10℃/min进行升温，烧结温度达到1000～1400℃，保持1～8h，再控制降温速率为1～10℃/min，冷却至300～600℃，然后随炉冷却至室温，开炉即得到高纯SiC纳米线，完成制备。2.根据权利要求1所述的一种通过层层组装高产量制备高纯SiC纳米线的方法，其特征在于步骤一所述氧化处理时间为0.5～12h。3.根据权利要求1所述的一种通过层层组装高产量制备高纯SiC纳米线的方法，其特征在于步骤一所述干燥在50～70℃烘干箱中进行。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：康鹏超，赵旗旗，卫增岩，王平平，张体恩，姜龙涛，武高辉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：