[發明專利]一種碳化硅納米線及其制備方法

在審

• 申請號: 201910097440.6
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN111498851A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 王洪升;欒強;韋其紅;朱保鑫;李伶;張萍萍
• 申請（專利權）人: 山東工業陶瓷研究設計院有限公司
• 主分類號: C01B32/984
• 分類號: C01B32/984
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 趙奕

一種碳化硅納米線制備方法，包括：通過使硅源材料在高溫環境下升華得到硅蒸汽；所述硅蒸汽在石墨收集器上原位生成碳化硅納米線。該方法制備的碳化硅納米線，直徑小且均勻，平均直徑在100nm?500nm，長度達到200μm以上。本發明實施例提供的碳化硅納米線制備方法通過升華硅源得到硅蒸汽，并使硅蒸汽在石墨收集器上原位生成碳化硅納米線，能夠制備直徑均勻、具有較大長度值的碳化硅納米線，且該方法操作簡單、成本低廉。

技術領域

本發明涉及納米纖維的制備領域，尤其涉及一種碳化硅納米線及其制備方法。

背景技術

碳化硅材料以其優異的高溫高強、高熱導率、高耐磨和耐腐蝕等性能，已在航空航天、汽車機械、電子、化工、兵器等領域廣泛應用。傳統碳化硅材料本身缺陷使其難以滿足現代科技的苛刻需求，碳化硅納米材料克服傳統陶瓷的缺陷展現更為優異的性能。目前大部分碳化硅納米線的制備方法步驟復雜、成本較高、納米線尺寸不易控制以及污染環境等問題，限制了其應用研究與推廣。

發明內容

鑒于現有技術存在的上述技術問題，期望提供一種簡單高效的碳化硅納米線制備方法。

一方面，本發明實施例提供一種碳化硅納米線制備方法，包括：通過使硅源材料在高溫環境下升華得到硅蒸汽；所述硅蒸汽在石墨收集器上原位生成碳化硅納米線。

另一方面，本發明實施例還提供一種碳化硅納米線，由上述方法制備，該碳化硅納米線直徑小且均勻在100nm-500nm之間，長度在200μm以上。

本發明實施例提供的碳化硅納米線制備方法通過升華硅源得到硅蒸汽，并使硅蒸汽在石墨收集器上原位生成碳化硅納米線，能夠制備直徑均勻、長度在200μm以上的碳化硅納米線，且該方法操作簡單、成本低廉。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為本申請實施例制備的碳化硅納米線的掃描電鏡圖；

圖2為本申請實施例制備的碳化硅納米線的掃描電鏡圖；

圖3為本申請實施例制備的碳化硅納米線的掃描電鏡圖；

圖4為本申請實施例制備的碳化硅納米線的掃描電鏡圖；

圖5為本申請實施例制備的碳化硅納米線的掃描電鏡圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本申請作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋相關發明，而非對該發明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發明相關的部分。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本申請。

誠如背景技術所述的，現有碳化硅納米線大多存在步驟復雜、成本較高、納米線尺寸不易控制以及污染環境等問題，限制了其應用研究與推廣。基于此本發明實施例提供了一種簡單高效的碳化硅納米線制備方法。該方法通過使硅源材料在高溫環境下升華得到硅蒸汽，硅蒸汽在石墨收集器上與石墨發生反應生成碳化硅，晶核形成后沿晶體方向持續生長，生成直徑均勻的碳化硅納米線。

以下為具體實施例：

實施例1

取5g硅粉置于石墨坩堝中，將網狀石墨收集器放置在石墨坩堝上方，放入真空燒結爐中，在1400℃下燒結30min。隨爐冷卻后，將網狀石墨收集器表面絮狀物收集，獲得的碳化硅納米線平均直徑100nm-200nm，長度可達100μm以上。

實施例2