一种低温高效制备SiC晶须的方法技术

本发明专利技术涉及一种低温高效制备SiC晶须的方法，属于材料制备技术领域。该方法通过选用多晶硅废料作为硅源，经过有机酸包覆活化处理，并选用可再生、来源广泛的生物质材料为碳源，结合微量硝酸盐助催化与反应气氛调控，在较低温度1100~1300℃下实现尺寸可控、高结晶度且分布均匀的SiC晶须合成。该方法首次将多晶硅废料用于SiC晶须的制备，充分发挥生物质炭高反应活性的优势，强化了气‑固界面反应过程，有效降低了SiC晶须的生成生长温度，提升了反应效率。本发明专利技术的整体工艺绿色环保、操作简便，兼具节能减排与固废高值化利用的特点，具有良好的工业化应用潜力，特别适用于高性能陶瓷增强相的绿色制备及功能复合材料等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料制备，尤其涉及一种低温高效制备sic晶须的方法。

技术介绍

1、碳化硅是一种重要的结构陶瓷材料，具有优异的力学性能、热稳定性、高温抗氧化性、电学性能及耐腐蚀性等，广泛应用于航天航空、汽车制造、冶金、化工、电子器件等领域。其中，sic晶须作为一种一维纳米材料，具有高长径比、优异的机械强度、高模量和良好的抗热震性，在增强陶瓷基复合材料、金属基复合材料及聚合物基复合材料方面具有重要应用价值，可显著提高复合材料的断裂韧性、强度及耐磨性能。传统sic晶须制备工艺对碳源（如石墨、炭黑等）和硅源（如高纯si粉、sio2等）等原料要求高，且存在成本高、产率低、原料来源有限或不可再生等问题，制约了sic晶须的工业化制备和广泛应用。因此，迫切需要开发一种以低成本、绿色原料为基础，在较低温度下制备形貌可控sic晶须的新型方法。

2、多晶硅是电子和光伏行业的重要基础材料，在其切片和加工过程中会产生大量废弃边角料和切削粉末（含有微米级高纯si颗粒）。目前这部分废料大多未被高效利用，处理方式粗放，存在资源浪费与环境风险。

3、生物质材料属于可本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低温高效制备SiC晶须的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的低温高效制备SiC晶须的方法，其特征在于，所述步骤（1）中多晶硅废料为多晶硅电池在生产过程中产生的边角料和切削粉，粒度≤20μm。

3.根据权利要求1所述的低温高效制备SiC晶须的方法，其特征在于，所述步骤（1）中有机酸溶液为柠檬酸溶液或草酸溶液，浓度为0.5-1mol/L。

4.根据权利要求1所述的低温高效制备SiC晶须的方法，其特征在于，所述步骤（2）中生物质材料选自椰壳、玉米芯、玉米秸秆、竹子中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的低温高...

【技术特征摘要】

1.一种低温高效制备sic晶须的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的低温高效制备sic晶须的方法，其特征在于，所述步骤（1）中多晶硅废料为多晶硅电池在生产过程中产生的边角料和切削粉，粒度≤20μm。

3.根据权利要求1所述的低温高效制备sic晶须的方法，其特征在于，所述步骤（1）中有机酸溶液为柠檬酸溶液或草酸溶液，浓度为0.5-1mol/l。

4.根据权利要求1所述的低温高效制备sic晶须的方法，其特征在于，所述步骤（2）中生物质材料选自椰壳、玉米芯、玉米秸秆、竹子中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的低温高效制备sic晶须的方法，其特征在于，所述步骤（2）中硝酸盐溶液为fe(no3)3、co(no...

【专利技术属性】
技术研发人员：田学坤，刘新红，刘旭升，刘金华，尹天培，闫东红，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：