[發(fā)明專利]浮動催化法制備碳化硅/二氧化硅同軸納米電纜

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710044954.2
• 申請日: 2007-08-16
• 公開（公告）號: CN101369473A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發(fā)明（設計）人: 蔡克峰;張愛霞
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H01B13/016
• 分類號: H01B13/016;H01B11/18;B82B3/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 余明偉;許亦琳

技術領域

本發(fā)明涉及納米線的制備方法，具體的涉及碳化硅為芯二氧化硅為殼的納米同軸電纜的制備方法。?

背景技術

碳化硅為芯二氧化硅為殼的納米同軸電纜，具有碳化硅納米線和氧化硅納米管的優(yōu)良特性，有望用于納電子器件。其制備一般是用激光法、溶膠-凝膠法、碳熱還原法、CVD法等。但制備的納米電纜的長度一般較短而且直徑大多在20nm以上。而且需采用的溫度高，對設備的要求高、過程復雜、原料較貴，而且產(chǎn)物較短、直徑較粗。?

因此本領域迫切需要開發(fā)一種原料便宜易得，工藝簡單易于控制，對設備要求低且能夠合成長度較長、產(chǎn)量也高的碳化硅為芯二氧化硅為殼的納米同軸電纜的制備方法。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種碳化硅為芯二氧化硅為殼的納米同軸電纜的制備方法。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的缺陷，提供了一種原料便宜易得、工藝簡單易于控制且設備要求低，納米電纜超細且超長，產(chǎn)量也高的制備方法。?

浮動催化劑法用于制備碳化硅為芯二氧化硅為殼的納米同軸電纜的方法是將硅油或硅脂及少量有機金屬化合物置于剛玉容器內(nèi)(或?qū)⒐栌突蚬柚吧倭坑袡C金屬化合物置于一剛玉容器內(nèi)，另一剛玉容器加適量噻吩)，在惰性氣體如氬氣的保護下，于1000-1100℃左右保溫1-5小時制備得到的。?

本發(fā)明提供一種碳化硅為芯二氧化硅為殼的納米同軸電纜的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：?

a)將硅油或硅脂及少量有機金屬化合物置于剛玉容器內(nèi)，以硅油的重量為基礎，所述有機金屬化合物的重量百分比為1％-5％；?

b)將剛玉容器放在耐高溫板上面，然后把耐高溫板推入高溫爐，排出爐內(nèi)氧氣，并通入惰性氣體保護，將爐溫升到1000-1100℃，保溫1-5小時。?

可選的，所述步驟a還包括在另一剛玉容器內(nèi)加適量噻吩，噻吩的添加體積為硅油體積的1/5-1/10。?

較佳的，上述有機金屬化合物添加量為硅油的1％-3％，噻酚的添加體積為硅油體積的1/6。在實施例中，上述剛玉容器為剛玉坩堝或剛玉舟。?

優(yōu)選的，上述惰性氣體為氬氣或氦氣，流量為6-15sccm。在一實施例中，上述惰性氣體為氬氣。?

優(yōu)選的，上述硅油為聚硅氧烷。上述聚硅氧烷選自聚二甲基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷(PDPS)、聚甲基苯基硅氧烷(PMPS)、聚甲基氫硅氧烷(PMHS)或聚二甲基二苯基硅氧烷(PDMDPS)。在一實施例中，上述硅油為二甲基硅油(聚二甲基硅氧烷液體)。?

優(yōu)選的，上述金屬有機化合物是二茂鐵、二茂鈷或二茂鎳。在一實施例中，上述金屬有機化合物是二茂鐵。?

優(yōu)選的，上述耐高溫板是莫來石磚或氧化鋁磚。在一實施例中，上述耐高溫板是莫來石磚。?

優(yōu)選的，上述高溫爐是石英管式爐或氧化鋁管式爐。在一實施例中，上述高溫爐是石英管式爐。?

本發(fā)明的有益效果：?

由本發(fā)明所述的納米線的制備方法所獲得的產(chǎn)物為結晶的碳化硅為芯非晶二氧化硅為殼的納米同軸電纜，長度比現(xiàn)有的大多數(shù)方法制備的碳化硅為芯二氧化硅為殼的納米同軸電纜提高了1—2個量級且直徑細(5—30nm)，制備方法簡單，原料便宜易得，設備要求簡化，成本低。?

本發(fā)明的其它方面由于本文的公開內(nèi)容，對本領域的技術人員而言是顯而易見的。?

附圖說明

圖1、本發(fā)明實施例3的碳化硅為芯二氧化硅為殼的納米同軸電纜產(chǎn)物的透射電鏡照片。?

圖2、本發(fā)明實施例4的碳化硅為芯二氧化硅為殼的納米同軸電纜產(chǎn)物的透射電鏡照片。?

具體實施方式

發(fā)明人將二甲基硅油置于剛玉容器內(nèi)，加入適量二茂鐵(或?qū)⒍谆栌图斑m量二茂鐵置于一剛玉容器內(nèi)，另一剛玉容器內(nèi)放入少量噻吩)，然后放在莫來石耐火磚(莫來石?磚)然后放在莫來石耐火磚(莫來石磚)上并推入高溫爐，排出爐內(nèi)氧氣，并以6—15sccm的速率通入惰性氣體保護，將爐溫升到1000—1100℃，保溫1—5小時后自然降到室溫。在耐火磚上有白色羊毛狀物質(zhì)生成，即碳化硅為芯二氧化硅為殼的納米同軸電纜。更佳的，保溫2-3小時。?

sccm(Standard?Cubic?Centimeter?per?Minute)，是指氣體的流量單位，即立方厘米/分鐘。?

本發(fā)明所述的剛玉容器為剛玉材料制備的各種形狀的容器，優(yōu)選的，本發(fā)明所述的剛玉容器為剛玉舟或剛玉坩鍋。?