學(xué)年論文碳化硅納米晶須的制備與應(yīng)用

1、1學(xué) 年 論 文題目：碳化硅納米晶須的制備與應(yīng)用 題目：碳化硅納米晶須的制備與應(yīng)用學(xué) 生： 生： 學(xué) 號(hào)： 號(hào)： 院 （系）： （系）：材料科學(xué)與工程學(xué)院 材料科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè)： 業(yè)： 材 料 化 學(xué) 指導(dǎo)教師： 指導(dǎo)教師： 2012 2012 年 06 06 月 28 28 日3分層加料法是以炭黑和微米級(jí) SiO2 粉為原料，利用炭黑具有導(dǎo)電性的特 點(diǎn)，采用分層加

2、料法將粉料放入電場(chǎng)中直接加熱，對(duì)低能耗、低成本、大規(guī)模合成碳化硅晶須進(jìn)行了初步探索。將炭黑和微米級(jí) SiO2 粉按化學(xué)反應(yīng)式: SiO2 (S)+ 3C(S)= SiC(S)+ 2CO(g)基本要求配料，質(zhì)量百分比別為 2：3.4，2：3.2，2:3.0 的比例進(jìn)行配料,試樣標(biāo)記為 1 號(hào), 2 號(hào)和 3 號(hào),加金屬量為總料量 1%的鐵紅為催化劑, 分別在球磨罐中混 勻。第一批爐次取 2 號(hào)樣 8kg，第二批爐次取 1 號(hào)、2 號(hào)和 3

3、 號(hào)樣分別為 2kg、4kg、2kg 依次裝入直接加熱爐中，送電加熱升溫。試樣的合成溫度1100~1500℃。反應(yīng)結(jié)束以爐內(nèi)冒出的火焰無(wú)力為標(biāo)志, 停電 32 小時(shí)后,將爐料 從爐內(nèi)取出，直接加熱反應(yīng)后的爐料分上部生料、中間晶須和下部晶粒。在直接加熱合成碳化硅晶須過(guò)程中，采用分層加料，通過(guò)改善爐料導(dǎo)電行為，產(chǎn)生如下效果:( 1)有利于爐子前期送電，減少后期對(duì)電器設(shè)備的苛刻要求和對(duì)電網(wǎng)的沖擊;( 2)有利于上部爐料先期生成的催化劑捕集氣體

4、 SiO(g)和 CO(g)進(jìn)而生成 SiC;( 3)上部爐料先反應(yīng)體積相對(duì)穩(wěn)定為晶須生長(zhǎng)提供空間；( 4)上部爐料電阻小，可自發(fā)熱，提供能量促使反應(yīng)進(jìn)行，上部生料少，晶須生成率提高 21 個(gè)百分點(diǎn);( 5)可提高直接加熱法合成碳化硅晶須效率。綜上所述,分層加料是直接加熱合成碳化硅晶須的有效方法。1.1.2 粉末電熱體加熱法 粉末電熱體加熱法[2]粉末電熱體加熱法是以炭黑、SiO2 微粉為原料, 用粉末電熱體加熱爐合成碳化硅晶須。將炭黑