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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及制备sic纳米粒子的方法。
技术介绍
1、褐煤是一种低阶煤,由于其特殊的性质,褐煤在许多领域都有广泛的应用背景。主要用于发电、热能利用、化学品生产、肥料制造和环境应用。尽管褐煤在能源转型的背景下面临着一些挑战,但在某些地区和特定应用领域,褐煤仍然具有重要的应用价值,并且在能源供应和产业发展中发挥着重要作用。
2、碳化硅纳米粒子是由碳和硅元素构成的纳米级颗粒。它们具有许多独特的性质和应用潜力,因此在各种领域都受到广泛关注。碳化硅纳米粒子具有以下特点:尺寸小、优异的机械性能、高温稳定性、优异的电学性能、生物相容性等。碳化硅纳米粒子的应用前景十分广泛,包括但不限于催化剂、涂层、电子器件、能源存储、生物医学等领域。随着材料科学和纳米技术的不断发展,碳化硅纳米粒子有望在更多领域发挥其独特的优势和应用潜力。
3、如何利用褐煤这种廉价的原料制备sic纳米粒子是现有急需解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决如何利用褐煤制备sic纳米粒子的问题,而提供一种高效利用褐煤制备sic纳米粒子的方法。
2、一种高效利用褐煤制备sic纳米粒子的方法,它是按以下步骤完成的:
3、一、将褐煤、硅源与催化剂研磨均匀,然后通过120目的筛网过筛,最后压制成型,得到块体;
4、所述的褐煤与硅源的质量比为(1~1.2):1.2;所述的褐煤与催化剂的质量比为(49~50):1;
5、二、在氩气气氛及温度为600℃~800℃的条件
6、三、在空气气氛下,将反应后的块体进行除碳反应,最后自然冷却并研磨,得到sic纳米粒子。
7、本专利技术的有益效果是:
8、1.本专利技术采用的褐煤在氩气气氛中,褐煤在300℃时,开始大幅失重,直至重量降至20%,紧接着又持续失重,在600℃时重量仅剩12%,即为灰分含量。
9、2.本专利技术通过引入粉末相固体与褐煤中碳组分固相反应相互作用,实现sic的生成。本专利技术的制备方法简单,过程易控制,适合大规模工业化生产,本专利技术采用来褐煤作为原料,降低成本,最大程度实现褐煤高附加值资源化利用,提高我国褐煤综合利用能力。
10、3.本专利技术生成的纳米粒子含量较高,可以达到80%~90%,且粒径约为100nm~300nm,为β-sic,晶相为3c相,是制备高性能碳化硅陶瓷的优质原料粉体,也可用作纳米材料、防火隔热材料、吸波材料和储热材料等。
11、本专利技术用于一种高效利用褐煤制备sic纳米粒子的方法。
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1.一种高效利用褐煤制备SiC纳米粒子的方法,其特征在于它是按以下步骤完成的:
2.根据权利要求1所述的一种高效利用褐煤制备SiC纳米粒子的方法,其特征在于步骤一中所述的硅源为废硅粉、二氧化硅、硅石和有机硅中的一种或其中几种的组合物。
3.根据权利要求1所述的一种高效利用褐煤制备SiC纳米粒子的方法,其特征在于步骤一中所述催化剂为Co盐。
4.根据权利要求1所述的一种高效利用褐煤制备SiC纳米粒子的方法,其特征在于步骤一中所述的研磨具体是在无水干燥条件下,研磨20min~30min。
5.根据权利要求1所述的一种高效利用褐煤制备SiC纳米粒子的方法,其特征在于步骤一中所述的压制成型具体是在压力为0.1吨~10吨的条件下压制成型。
6.根据权利要求1所述的一种高效利用褐煤制备SiC纳米粒子的方法,其特征在于步骤二中以流速为20mL/min~100mL/min通入氩气进行碳化反应及烧结反应。
7.根据权利要求1所述的一种高效利用褐煤制备SiC纳米粒子的方法,其特征在于步骤二中所述的烧结反应具体是在氩气气氛下,先以
8.根据权利要求1所述的一种高效利用褐煤制备SiC纳米粒子的方法,其特征在于步骤二中烧结反应后以5℃/min~10℃/min的速率降温至室温。
9.根据权利要求1所述的一种高效利用褐煤制备SiC纳米粒子的方法,其特征在于步骤三中所述的除碳反应具体是在温度为600℃~800℃的条件下,保温1h~2h;步骤三中所述的研磨具体是在无水干燥条件下,研磨20min~30min。
10.根据权利要求9所述的一种高效利用褐煤制备SiC纳米粒子的方法,其特征在于步骤三中以升温速度为3℃/min~5℃/min,将温度升温至600℃~800℃。
...【技术特征摘要】
1.一种高效利用褐煤制备sic纳米粒子的方法,其特征在于它是按以下步骤完成的:
2.根据权利要求1所述的一种高效利用褐煤制备sic纳米粒子的方法,其特征在于步骤一中所述的硅源为废硅粉、二氧化硅、硅石和有机硅中的一种或其中几种的组合物。
3.根据权利要求1所述的一种高效利用褐煤制备sic纳米粒子的方法,其特征在于步骤一中所述催化剂为co盐。
4.根据权利要求1所述的一种高效利用褐煤制备sic纳米粒子的方法,其特征在于步骤一中所述的研磨具体是在无水干燥条件下,研磨20min~30min。
5.根据权利要求1所述的一种高效利用褐煤制备sic纳米粒子的方法,其特征在于步骤一中所述的压制成型具体是在压力为0.1吨~10吨的条件下压制成型。
6.根据权利要求1所述的一种高效利用褐煤制备sic纳米粒子的方法,其特征在于步骤二中以流速为20ml/min~100ml/min通入氩气进行碳化反应及烧结反应。
7.根据权利要求1所述的一种高效利用...
【专利技术属性】
技术研发人员:王志江,井庆贺,王文浩,闫寿庆,
申请(专利权)人:扎赉诺尔煤业有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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