[發明專利]一種制備納米碳化硅的方法

無效

• 申請號: 200710052859.7
• 申請日: 2007-07-30
• 公開（公告）號: CN101157452A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發明（設計）人: 張德;徐建梅;蘇言杰
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: C01B31/36
• 分類號: C01B31/36;C30B29/36;C30B1/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 張安國

技術領域

本發明涉及制備納米碳化硅的新方法，特別是涉及用植物棉為原料制備納米碳化硅的方法。

背景技術

納米碳化硅，可應用于納米復合硬質刀具、硬質合金，耐熱耐磨材料、彌散強化材料，潤滑動軸承，坩堝，耐熱涂層、散熱表面涂層、防腐涂層及吸波涂層等，應用面廣，市場前景好。

目前制備納米碳化硅的方法有：微波法、溶膠凝膠法、化學氣相沉積法、通電加熱蒸發法，工藝較為復雜。目前用的原料有：有機金屬化合物、樹脂、超細碳黑、超細SiO₂。這些原料大都是人工合成，且成本較高。

目前未見以植物棉為原料制備納米碳化硅的報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備納米碳化硅的方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：去除植物棉中的雜物，再將植物棉放在裝有硅粉的石墨坩堝中，于高溫真空爐中高溫炭化→硅化。

本發明的納米碳化硅的制備方法，按照下列步驟進行：

1)、去除植物棉中的雜物；

2)、將分析純硅粉放入石墨坩堝中，再將經步驟1)處理過的植物棉放在硅粉之上，并將坩堝加蓋；

3)、將裝好樣的坩堝放入高溫真空爐中，抽真空至10^-3Pa后升溫至600℃-1000℃，保溫30分鐘炭化，再升溫至1400℃-1500℃保溫150-180分鐘硅化，然后隨爐降至常溫，即制得納米碳化硅，碳化硅粒徑在3-15nm。

所述的植物棉可為廢舊棉花或尾棉。

本發明用振動的方法去除植物棉中的雜物。

本發明的技術特點

1、以植物棉尤其是廢舊棉為原料；2、在真空條件下炭化→硅化植物棉，制備出納米碳化硅。

本技術可應用于其它動、植物纖維，尤其是廢舊的動、植物纖維制備納米碳化硅。

具體實施方式

實施例1

納米碳化硅的方法，按照下列步驟進行：

1)、用振動的方法去除植物棉(尾棉)中的雜物；

2)、將分析純硅粉放入石墨坩堝中，再將經步驟1)處理過的植物棉放在硅粉之上，并將坩堝加蓋；

3)、再將裝好樣的坩堝放入高溫真空爐中，抽真空至10^-3Pa后升溫至600℃，保溫30分鐘炭化，再升溫至1400℃保溫180分鐘硅化，然后隨爐降至常溫，即制得納米碳化硅，制備的納米碳化硅粒徑在3-5nm。

實施例2

納米碳化硅的方法，按照下列步驟進行：

1)、用振動的方法去除廢舊植物棉中的雜物；

2)、將分析純硅粉放入石墨坩堝中，再將經步驟1)處理過的廢舊植物棉放在硅粉之上，并將坩堝加蓋；

3)、再將裝好樣的坩堝放入高溫真空爐中，抽真空至10^-3Pa后升溫至1000℃，保溫30分鐘炭化，再升溫至1500℃保溫150分鐘硅化，然后隨爐降至常溫，即制得納米碳化硅，制備的納米碳化硅粒徑在10-15nm。