碳化硅納米線傳統(tǒng)制備方法

主要分為兩類，氣相反應(yīng)法和固體材料法。氣相反應(yīng)法是指用含碳?xì)怏w和含硅氣體反應(yīng)，或者分解一種含碳、含硅化合物的有機氣體合成。固體材料法是指利用載氣通過含碳、含硅的固體材料，在與反應(yīng)材料隔開的空間形成納米線。

1、納米碳管模版法

1994年，zhou等人首次用碳納米管作為先驅(qū)體，在流動Ar氣保護(hù)下讓其與SiO氣體于1700℃反應(yīng)，合成了長度和直徑均比碳納米管大一個數(shù)量級的實心、針狀的碳化硅納米線。

2、納米尺度液滴外延法

孟國文等將含有硝酸鐵的柱狀活性炭置于爐內(nèi)，爐內(nèi)抽著空后通入0.1MPa的高純Ar氣，經(jīng)4h加熱到1200℃，接著以H2為載氣將SiCl4載入爐內(nèi)，在1200℃保溫1.5h，整個過程一直同Ar氣，保證管路暢通，在1200℃下，SiCl4與H2反應(yīng)生成Si，由于活性炭中鐵的催化作用，Si與C反應(yīng)生產(chǎn)碳化硅納米線。

3、溶膠凝膠法與碳熱還原法

孟國文等以純試劑正硅酸乙酯、無水乙醇、蔗糖和蒸餾水為原料，用硝酸為催化劑，采用溶膠凝膠工藝制備含蔗糖的二氧化硅溶膠，其中正硅酸乙酯、無水乙醇、蒸餾水的摩爾比為1:4:12.5，蔗糖的加入量使最終凝膠中的碳與二氧化硅中硅的摩爾比為4:1:1，均勻混合后經(jīng)90℃烘干，經(jīng)700℃在氮氣中加熱2h的含碳的二氧化硅干凝膠。將含碳二氧化硅干凝膠塊體放入爐內(nèi)的高純石墨坩堝中，在流動Ar氣保護(hù)下，以14℃/min升溫至1650℃，保溫2.5h，冷至室溫。獲得碳化硅納米線。

碳化硅納米線增強增韌的金屬基、陶瓷基復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用到機械、化工、國防、能源、環(huán)保等領(lǐng)域。