一种SiC晶须的制备方法技术

技术编号:8449705 阅读:275 留言:0更新日期:2013-03-21 04:29
本发明专利技术涉及SiC晶须领域,特别是涉及一种SiC晶须的制备方法,其特征在于,以埃肯硅微粉为硅源、石墨为碳源、Na3AlF6为催化剂,在石墨坩埚内,按摩尔比C/Si=(7.5~8):1,Si/Al=(4~6):1的比例加入SiO2微粉和Na3AlF6,石墨坩埚的内壁即是SiC晶须生长的基底,在热压炉中,充入氩气作为SiC晶须生长的保护气体。放入真空碳管炉内,充入氩气,在1300℃~1500℃之间保温1~3小时。与现有技术相比,本发明专利技术的有益效果是:原料来源广、成本低,不存在环境污染,制备出的晶须长径比达60~200、晶须表面光滑,制备工艺简单,通过控制生产过程中的温度和气氛即可控制晶须的生长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及SiC晶须领域,特别是涉及。
技术介绍
SiC晶须是一种高度取向性的短纤维单晶体,作为复合材料的补强增韧材料。SiC晶须的制备方法普遍采用碳热还原的方法,即硅源和碳源及催化剂,按一定比例混合,在非氧化性气氛,高温条件下反应,合成产物通过除碳和酸洗等工艺除去杂质。自从20世纪70年代中期美国犹他大学的Cutler教授专利技术稻壳生产SiC晶须以来,稻壳制SiC晶须得到了很大的发展,所生产的SiC中SiC晶须的含量由最初的仅占10%提高到2(Γ25%。日本东海碳素公司、美国罗斯阿拉莫斯公司等采用稻壳作为原料,并形成了较大的生产规模,目前SiC晶须生产过程中存在成本高,产率低,能耗大等问题,进一步研究SiC晶须的制备方法是很有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供,采用新型催化剂,解决SiC晶须生产中成本大,制备工艺复杂等问题,降低生产成本,提高生产效率和产品质量。为实现上述目的,本专利技术是通过以下技术方案实现的—种SiC晶须的制备方法,以埃肯娃微粉为娃源、石墨为碳源、Na3AlF6为催化剂,在石墨坩埚内,按摩尔比C/Si= (7. 5 8):1,Si/Al= (4 6):1的比例加入SiO2微粉和Na3AlF6,石墨坩埚的内壁即是SiC晶须生长的基底,在热压炉中,充入氩气作为SiC晶须生长的保护气体。将埃肯硅微粉和Na3AlF6混合后放入石墨坩埚内,用石墨盖盖好后,放入真空碳管炉内,抽真空至10 12Pa,充入氩气进行洗气再抽真空,最后充入氩气保持石墨坩埚内压力高于外界O. 02 O. 03Mpa,升温速率为10 12°C /分钟,在1300°C 1500°C之间保温I 3小时,至SiC晶须表面光滑、长径比达60 200时合成结束,随炉冷却至室温,除去产物中过量未反应的SiO2和C即可。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是原料来源广、成本低,不存在环境污染,制备出的晶须长径比达6(Γ200、晶须表面光滑,制备工艺简单,通过控制生产过程中的温度和气氛即可控制晶须的生长。具体实施例方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步说明本专利技术,是以埃肯娃微粉为娃源、石墨为碳源、Na3AlF6为催化剂,在石墨坩埚内,按摩尔比C/Si= (7. 5 8): 1,Si/Al= (4 6):1的比例加入SiO2微粉和Na3AlF6,石墨坩埚的内壁即是SiC晶须生长的基底,首先在气-固界面SiC通过二维成核生成片状晶芽,然后在此基础上沿一维方向沉积生长成SiC晶须,在热压炉中,充入氩气作为SiC晶须生长的保护气体。将埃肯硅微粉和Na3AlF6筛分后按比例充分混合后放入石墨坩埚内,用石墨盖盖 好后,放入真空碳管炉内,抽真空至10 12Pa,充入氩气进行洗气再抽真空,最后充入氩气保持石墨坩埚内压力高于外界O. 02 O. 03Mpa,升温速率为10 12V /分钟,在1300°C 1500°C之间保温I 3小时,至SiC晶须表面光滑、长径比达60 200时合成结束,随炉冷却至室温,除去产物中过量未反应的SiO2和C即可。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SiC晶须的制备方法,其特征在于,以埃肯硅微粉为硅源、石墨为碳源、Na3AlF6为催化剂,在石墨坩埚内,按摩尔比C/Si=(7.5~8):1,Si/Al=(4~6):1的比例加入SiO2微粉和Na3AlF6,石墨坩埚的内壁即是SiC晶须生长的基底,在热压炉中,充入氩气作为SiC晶须生长的保护气体。

【技术特征摘要】
1.一种SiC晶须的制备方法,其特征在于,以埃肯娃微粉为娃源、石墨为碳源、Na3AlF6 为催化剂,在石墨坩埚内,按摩尔比C/Si= (7. 5 8) :1,Si/Al= (4 6):1的比例加入 SiO2微粉和Na3AlF6,石墨坩埚的内壁即是SiC晶须生长的基底,在热压炉中,充入氩气作为 SiC晶须生长的保护气体。2.根据权利要求I所述的一种SiC晶须的制备方法,其特征在于,将埃肯硅微...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔曦文柏杉洪艳萍闵庆峰蒋明学
申请(专利权)人:中冶焦耐工程技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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