一种碳化硅纳米粉体及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碳化硅纳米粉体及制备方法，属于半导体材料技术领域。针对传统的碳化硅粉体的制备工艺中由于反应温度过高、反应时间过长而导致的能耗高、生产周期长的问题，本发明专利技术以生物质固体废弃物酒糟或者醋糟为原料，将其预碳化后与纳米二氧化硅混合均匀，再利用快速焦耳热技术在数秒内即可将二氧化硅高效转化为碳化硅。经空气中除碳及简单酸洗处理后可得到绿色的高纯纳米碳化硅粉体材料。该方法以高硅灰含量的生物质固体废弃物为原料，高温处理时间短，具有成本低、能耗小、工艺简单等优点。产品纯度高，经济和社会效益显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体材料，具体涉及一种碳化硅纳米粉体及制备方法。

技术介绍

1、碳化硅由于具有硬度高、导热系数高、热膨胀系数小、耐高温及耐化学腐蚀等优点，而在半导体高功率元件、研磨料、电加热元件、高温坩埚和窑炉内衬等领域具有广泛的用途。常见的碳化硅产品分为黑碳化硅和绿碳化硅两个品种，均由六方晶系的α相组成。与黑碳化硅相比，绿碳化硅的纯度更高，硬度更大，在硬质合金、高导热耐磨组件等高端市场的应用更具优势。

2、传统的碳化硅的生产工艺是将一定粒度的石英砂与焦炭等碳源经配料、混料后，在电炉中加热到2000℃以上的高温，反应数十甚至上百小时后，经脱碳和酸洗得到纯度较高的碳化硅颗粒。如专利申请号为202311369718.3的专利技术专利公开了一种碳化硅粉料及其制备方法，通过对碳粉/硅粉混合物料的成分进行三层分级处理，控制升温机制，于2050℃~2250℃的最终温度下反应数小时，经氧气除碳处理后得到微米级的碳化硅粉体。由以上的工艺路线可以发现，当前工业上应用的碳化硅粉体的制备路线所需的反应温度较高、反应时间过长，由此造成该产业存在能耗高、生产周期长等问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳化硅纳米粉体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤1中预碳化处理的温度为550℃~800℃，预碳化处理后保温0.5~3小时。

3.根据权利要求1所述的一种碳化硅纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤2中在快速焦耳热反应器进行反应具体是以500℃/分钟~4000℃/分钟的速率升温至1600℃~2500℃，恒温0.5秒~120秒。

4.根据权利要求1所述的一种碳化硅纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤3中加热反应的升温速率为3℃/分钟~12℃/分钟，反应温度为500...

【技术特征摘要】

1.一种碳化硅纳米粉体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤1中预碳化处理的温度为550℃~800℃，预碳化处理后保温0.5~3小时。

3.根据权利要求1所述的一种碳化硅纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤2中在快速焦耳热反应器进行反应具体是以500℃/分钟~4000℃/分钟的速率升温至1600℃~2500℃，恒温0.5秒~120秒。

4.根据权利要求1所述的一种碳化硅纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤3中加热反应的升温速率为3℃/分钟~12℃/分钟，反应温度为500℃~800℃，恒温时间为1~10小时。

5.根据权利要求1所述的一种碳化硅纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤4中搅拌纯化的温度为20-60℃，搅拌时间为2~8小时。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵云，郝宇红，吕海港，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：