一維碳化硅納米材料的制備與表征

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1、546G納米材料結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)與表征.一維碳化硅納米材料的制備與表征郝稚娟閱o靳國(guó)強(qiáng)1郭向云哪(1中科院山西謀炭化學(xué)研究所煤轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室太原030001o中國(guó)科學(xué)院研究生院北京10039)SynthesisandCharacterizationofOne-DinsionalmeSiliC0nCarbldsNan0l比aterialsHaC渾aoJinGianGuoXiangyunaju儼ueq擴(kuò)甲,StateK即ratofo羌IC冶nversionInstituteofG衛(wèi)l(1腸加卿,,ist珊Taiy030001;C

2、hemuan,,raduateoftheinAcademyofScieni100039)oGSchcolChescesBeij吧,,摘要以酚醛樹(shù)脂為碳源正硅酸乙醋為硅源以硝酸鑰和表面活性劑十六烷墓三甲塞澳化按(CT,一AB)作為結(jié)構(gòu)調(diào)控劑通過(guò)溶膠凝膠和碳熱還原反應(yīng)制備了具。、有不同形貌的一維碳化硅納米材料采用X射線衍射(XRD)掃描電子顯微鏡、(SEM)透射電子顯微鏡(TEM)和X射線散射能譜(EDX)對(duì)所制備的一維碳化。,硅納米材料進(jìn)行表征結(jié)果表明通過(guò)此方法所制備的碳化硅納米纖維均為件,、。SIC分別具有直線狀竹節(jié)

3、狀和鏈珠狀三種不同形貌添加劑對(duì)于碳化硅納米纖。維的結(jié)構(gòu)起重要作用一關(guān)扭詞碳化硅納米纖維溶膠凝膠碳熱還原表面活性劑硝酸翎t(yī)一,一-閃漪念.的段面沙line腸m議介likeandb拍d日SICofi晚rsprePar曰bythe刻州andna~carruett丫,etla衛(wèi)ltsuactant曰npa-比山目翻目司蜘meldinwhihlanlulnnirateand汀CI,ABlov司asdditlvesforstruet以司咖trol.TheSICnanofibersch叮aeteri雙婦byXRD,S~EM,TEM

4、andEDX.1七e洲』ltss比)wedthatalth嘆n明ofi塊rs~件SICandtheadditivesPlay曰洲戶萬(wàn)tantroleinthes扣山困5Plt犯e洛.were,一,,,K仍陰份出SCfi塊rs刻州腸th坦1uctions吐汀actlantllannitrate以ernredtanum~1引言碳、、、,化硅(SIC)具有禁帶寬度大熱傳導(dǎo)率高熱穩(wěn)定性強(qiáng)抗氧化及耐腐蝕等特點(diǎn)在高、、、。,溫高頻大功率抗輻照的半導(dǎo)體器件方面具有廣闊的應(yīng)用前景同時(shí)它還廣泛用于陶.國(guó)家自然科學(xué)基金(,231031)

5、。20471067和20403027)ilJ西省自然科學(xué)基金((X).作者簡(jiǎn)介:郝,,19,;主要從事碳化硅納米材料制備及應(yīng)用方面的研究。雅娟女72年生在讀博士...通訊聯(lián)系人:,:0351一402;:x郭向云側(cè)6528B~l龍印@驪caccn一維破化硅納米材料的制備與表征547瓷、。,金屬及聚合物基體復(fù)合材料的增強(qiáng)劑近年來(lái)一維碳化硅納米材料以其獨(dú)特的物理及,。,化學(xué)性能引起了科學(xué)工作者的極大興趣成為材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)目前不同形貌的一維,、、、碳化硅納米材料如納米線納米棒納米帶納米彈簧和同軸納米電纜等〔‘一4〕已被合

6、成出來(lái)。一,一,本文采用溶膠凝膠和碳熱還原方法通過(guò)在溶膠凝膠過(guò)程中添加結(jié)構(gòu)調(diào)控劑制備出直線、。狀竹節(jié)狀和鏈珠狀等具有不同形貌的碳化硅納米纖維2實(shí)驗(yàn)部分2.1一維碳化硅納米材料的制備直線狀碳化硅納米纖維的制備:0.006kg酚醛樹(shù)脂,溶于0.ol,稱取8L無(wú)水乙醇中加人硝酸斕,攪拌使之溶解,然后在不斷攪拌下滴加0.025L正硅酸乙醋,加人.00lL鹽酸,0一。,,形成碳硅二元溶膠溶膠凝固后在110℃下干燥后得到干凝膠然后將此干凝膠放人氧。,,化鋁管式高溫爐中在氫氣保護(hù)下以10℃/min的升溫速率將爐溫升至130一150

7、0℃恒。,,溫sh將反應(yīng)后的產(chǎn)物在空氣中70℃下灼燒3h除去未反應(yīng)的碳再依次用硝酸和氫氟,、、,酸洗脫反應(yīng)中生成的氧化斕和未反應(yīng)的二氧化硅再經(jīng)洗滌過(guò)濾干燥最終得到淺綠色粉。末狀碳化硅樣品,,竹節(jié)狀與鏈珠狀碳化硅納米纖維的制備同上不同的是在溶膠制備過(guò)程中竹節(jié)狀需要0.0005kg硝酸斕,而鏈珠狀在加人硝酸鋇的同時(shí),還需加人少量的表面活性劑十六烷加人。基三甲基澳化錢((汗AB)2.2材料表征一,-u樣品的X射線衍射(XRD)采用日本理學(xué)RIGAKUD刀竹AXRB型X射線衍射儀C,。lll氏靶(40kV10oA)用LE04

8、38VP型掃描電子顯微鏡(sEM)和JEOL2010型透射電。子顯微鏡表征碳化硅納米材料的形貌與結(jié)構(gòu)3結(jié)果與討論.l1幾、‘、釗1lJlL引J一23.1XRD表征JVI了工Fle.eseewe1Fig.1為三種樣品的粉末X射線衍es,,XRD)圖從圖中之工云nsu。u射(可以明顯看出它們,均具有較強(qiáng)的衍射峰分別對(duì)應(yīng)于各siC直線狀(20)、、、