| [页数] 20 [字数] 9076 [摘要] 本文介绍了用溶胶—凝胶和碳热还原法合成了SiC晶须。获得碳化硅晶须质量分数高于80％。碳化硅晶须为直线形，具有光滑的表面，对影响碳化硅产率和微观结构的主要 因素进行了研究，结果表明：采取原料中碳含量稍多余理论值，并且严格控制反应温度，使得碳化硅的生成速率与碳化硅晶须的形成速度相匹配的措施对于提高产物中的碳化硅中的碳化硅晶须含量是非常有效的。 [目录] 第一章 前 言 第二章 实验部分 第三章 产品分析 第四章 结果与讨论 第五章 结论 致谢 参考文献 [原文] 第一章 前 言 1．1 本课题研究意义 碳化硅具有宽带隙、高临界击穿电压、高热导率、高载流子饱和漂移速度等特点[1～3]，是第三代宽带隙半导体材料，主要应用于高温、高频、大功率、光电子和抗辐射器件。尤其在高速电路器件、高温器件和高功率器件中有着巨大的潜在应用价值[4]。同时，由于SiC具有高强度、高硬度、高抗氧化性、高耐腐蚀性和低热膨胀系数等特点，所以SiC微米粉和微米晶须是制备高强高温复合材料大尺寸构件的主要增强相之一[5]。 例如，制备铝基材料如加入适少量的SiC晶须,其弯曲强度可增加85％，韧性提高50％。在制备SiC/ZrSiO4复相陶瓷时，若SiC晶须体积分数达到30％,其抗弯曲强度从基体310MPa提高到480MPa，断裂韧性由3.0MPa?m1/2提高到了4.7Mp?m1/2。由此可见,适当地加人SiC晶须可使材料的性能得到明显的提高。 由于SiC晶须具有优异的性能，决定了SiC晶须具有多种用途。用SiC晶须增强、增韧的材料，其强度、硬度具有很大改善，可广泛用于航空航天、军事和民用等众多工业领域。其中 SiC晶须增强聚合物基复合材料可以吸收或透过雷达波，可作为雷达天线罩、火箭、导弹、飞机的隐身结构材料。表1为SiC先进复合材料的当前应用与未来展望： 表1 SiC先进复合材料的当前应用与未来展望 碳化硅晶须具有在高温时很好的稳定性[6]等诸多优良特性，因而是制备陶瓷基、金属基、树脂基等复合材料最理想的晶须材料之一 ，被称之为“晶须之王”[7，8]。随着纳米科学的不断发展，碳化硅纳米晶须的制备也引起了众多材料研究者的重视，其制备技术研究在国内外已有多篇报道。 SiC晶须自20世纪五十年代问世以来，迅速发展。目前，美国、日本均有若干家公司形成批量生产。我国国内碳化硅晶须发展起步较晚，“七五”和“八五”期间，国家科委将SiC晶须的研究生产课题列为“863”资助项目，至今已历时十多年。 ...... [参考文献] [1] Holmes J D, Johnston K P, Christopher D R. Control of thickness and orientation of solution-grown silicon nanowires [J]. Science, 2000, 287: 1471–1473. [2] Munoz E, Dalton A B, Collins S, et al. Synthesis of SiC nanorods from sheets of single-walled carbon nanotubes [J]. Chem Phys Lett, 2002, 39: 397–402. [3] Wei B Q, Ward J W, Vatai R, et al. Simultaneous growth of silicon carbide nanorods and carbon nanotubes by chemical vapor deposition [J]. Chem Phys Lett, 2002, 354: 264–268. [4] Gao Y H, Bando Y, Kurashima K. SiC nanorods prepared from SiO and activated carbon [J]. J Mater Sci, 2002, 37: 2023–2029. [5] Chen K W, Yu Y H, Lei Y M, et al. Non-rutherford backscattering studies of SiC/SIMOX structures [J]. Appl Surf Sci, 2001, 184: 178–182. [6] 王启宝．稻壳合成 BETA碳化硅晶须催化作用的研究[D]．北京：中国矿业大学北京研究生部，1995 [7] Gleiter H．Acta Mater，2000，48：1 [8] Birringer R ，Gleiter H ，Klein H P，et a1．Phys Rev Lett，1984，1O2A ：365 [9] 徐桦．碳化硅晶须以及有关复合材料的应用研究[D]． 北京 ：中国矿业大学 ，1993 [10] J． D．Mackenzie，J．of Non--crystalline SoLids 1982．48：1～ l0 [11] R．Roy．Science，1987,238[18]：1664～1669 [12] 李彬．材料科学与工程．1990，8[2]：26 [13] 周明，孟广耀和彭定坤． 材料科学与工程，1991．9[3]：8～14 [14] 苏克曼，潘铁英，张玉兰.波谱分析法.2002,8 [原文截取] 溶胶—凝胶法制备纳米SiC 晶须 摘 要：本文介绍了用溶胶—凝胶和碳热还原法合成了SiC晶须。获得碳化硅晶须质量分数高于80％。碳化硅晶须为直线形，具有光滑的表面，对影响碳化硅产率和微观结构的主要 因素进行了研究，结果表明：采取原料中碳含量稍多余理论值，并且严格控制反应温度，使得碳化硅的生成速率与碳化硅晶须的形成速度相匹配的措施对于提高产物中的碳化硅中的碳化硅晶须含量是非常有效的。 关键词：溶胶—凝胶； 碳热还原反应； 碳化硅晶须 The preparation of SiC Whisker by Sol-Gel method Abstract: This text recommends the preparation of SiC whisker by Sol-Gel method and carbonthemal reduction reation. The mass fraction of SiC whisker more than 80％.SiC whisker is rectilinear and has smooth surface. The main factors af..... |
溶胶—凝胶法制备纳米SiC 晶须
查看评论
已有0位网友发表了看法