大量SiC一維納米材料合成工藝研究.pdf

1、本文研究了利用化學氣相反應法(CVR)大量合成SiC一維納米材料。首先是對原料粉體進行高能球磨，選用球磨后Si粉和SiO2粉與CH4氣體作反應物，硝酸鎳乙醇溶液為催化劑，在1250℃-1300℃負壓氬氣保護的條件下通過一系列化學反應成功制備出SiC納米線(或納米電纜)。 本文系統研究了合成SiC一維納米材料原料Si和SiO2粉體的球磨工藝。運用正交實驗設計球磨實驗，并采用粒度分析、激光粒度分析、透射電鏡等儀器對球磨后的Si和Si

2、O2來進行分析，著重研究了轉速、球磨時間、球料比和級配比等參數對球磨產物的影響，得出最佳工藝。Si粉的最佳球磨工藝為：轉速500rpm、球磨時間4小時、球料比20：1，級配比Ф20：Ф10：Ф6：Ф2=1：25：120：250；SiO2粉優(yōu)化的球磨工藝為：轉速350rpm、球磨時間4.4小時、球料比15：1，級配比Ф20：Ф10：Ф6：Ф2=1：50：180：400。 本文的重點在于研究合成溫度、通氣量/通氣時間、原料配比、襯底

3、類型、保護氣氛等工藝參數對大量合成SiC一維納米材料產物宏觀產量及微觀形貌的影響規(guī)律。通過數碼相機(DC)、掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、透射電鏡(TEM)、選區(qū)電子衍射(SAED)、X射線衍射(X-Ray)以及紅外光譜分析(IR)等多種測試手段對產物產量、微觀結構以及化學組成成分進行研究。得出大量制備SiC一維納米材料的最佳工藝：合成溫度在1250℃-1270℃時，甲烷通氣時間為36分鐘、在石墨基片上能夠得到宏觀產量較多的無