[發(fā)明專利]用于制造包含碳化硅的纖維和泡沫的方法及其用途

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201880043539.1
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN110831912A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設計）人: 西格蒙德·格羅伊利希-韋伯;魯?shù)细瘛な┤R歇-塔佩瑟爾
• 申請（專利權）人: PSC科技股份有限公司
• 主分類號: C04B35/622
• 分類號: C04B35/622;C04B35/626;C04B38/00;C23C16/32;C23C16/448;C23C16/455;C23C16/46;C23C18/12;C04B41/87;H01M4/58;C01B32/963
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 金星

1.一種生產含碳化硅的纖維或含碳化硅的納米和/或微米結構泡沫的方法，其特征在于：

（a）將含有至少一個碳源和至少一個硅源的液態(tài)和/或氣態(tài)前體引入反應器的第一區(qū)域，特別是第一溫度區(qū)域，并加熱至1300-2100℃的溫度，以使得前體被分解，和

（b）在反應器的第二區(qū)域中，特別是在第二溫度區(qū)域中，將含碳化硅的纖維和/或含碳化硅的納米或微米結構泡沫沉積在基底上。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述含碳化硅的纖維和所述含碳化硅的納米和/或微米結構泡沫由任選摻雜的納米晶體碳化硅組成。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述含碳化硅的纖維和所述含碳化硅的納米或微米結構泡沫由非化學計量的碳化硅或碳化硅合金組成。

4.根據(jù)前述權利要求任一項所述的方法，其特征在于，在所述反應器中，特別是在所述反應器的第一和第二區(qū)域之間，特別是至少局部地存在溫度梯度。

5.根據(jù)前述權利要求任一項所述的方法，其特征在于，所述反應器的第二區(qū)域中的溫度低于所述反應器的第一區(qū)域中的溫度。

6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述反應器的第二區(qū)域中的溫度被設置為比所述反應器的第一區(qū)域中的溫度低至少30℃，特別是至少40℃，優(yōu)選地至少50℃。

7.根據(jù)前述權利要求任一項所述的方法，其特征在于，所述前體選自液態(tài)和/或氣態(tài)碳源和硅源的混合物、特別是SiC前體溶膠的包含碳源和硅源的溶液或分散體以及其混合物。

8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述前體，特別是氣態(tài)和/或液態(tài)碳源和硅源的混合物，還包含至少一種摻雜劑。

9.根據(jù)前述權利要求任一項所述的方法，其特征在于，將前體以精細分布引入、特別是注入反應器中。

10.根據(jù)前述權利要求任一項所述的方法，其特征在于，所述基底選自：金屬基底，特別是金屬箔；石墨基底，特別是石墨板和/或石墨纖維、碳納米管，碳纖維增強塑料板；陶瓷基底；碳化硅基底及其混合物。

11.根據(jù)前述權利要求任一項所述的方法，其特征在于，為了生產所述含碳化硅的纖維，將所述反應器的第一溫度區(qū)域中的溫度設定為1500至2100℃，特別是1600至2000℃，優(yōu)選為 1700至1900℃。

12.根據(jù)前述權利要求任一項所述的方法，其特征在于，為了生產所述含碳化硅的纖維，將所述反應器的第二區(qū)域中的溫度設定為比反應器的第一區(qū)域低50至300℃，特別是80至250℃，優(yōu)選 100至200℃。

13.根據(jù)權利要求1至10任一項所述的方法，其特征在于，為了生產所述含碳化硅的納米和/或微米結構泡沫，將所述反應器的第一區(qū)域中的溫度設定為1100至1800℃，特別是1200至1600℃，優(yōu)選1300至1500℃。

14.根據(jù)權利要求1至10或13任一項所述的方法，其特征在于，為了生產含碳化硅的納米和/或微米結構泡沫，將所述反應器的第二區(qū)域中的溫度設定為比反應器的第一區(qū)域低30至200℃，特別是40-150℃，優(yōu)選50-100℃。

15.含碳化硅的纖維，可通過根據(jù)權利要求1至14任一項所述的方法獲得。

16.根據(jù)權利要求15所述的含碳化硅的纖維的用途，其用于生產復合材料中的用途，特別是用于輕質建筑應用或夾層玻璃，和/或用作增強填料。

17.根據(jù)權利要求15所述的含碳化硅的纖維、特別是碳化硅纖維的用途，其用于生產陽極和/或作為陽極材料。