1.本發(fā)明涉及一種碳化硅制備技術(shù)領(lǐng)域,尤其是微波加熱制備碳化硅的方法。
背景技術(shù):
2.β-sic是一種重要的無(wú)機(jī)非金屬材料,具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、高熱導(dǎo)率、高機(jī)械強(qiáng)度和硬度、高耐磨性和耐腐蝕性能,被廣泛應(yīng)用于磨料磨具、耐火材料、冶金、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷等諸多傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域。由于其高電子遷移率、寬能帶間隙和高頻吸收性,它在電子、光催化、醫(yī)學(xué)、航空航天等新興領(lǐng)域具有巨大的工程和工業(yè)應(yīng)用潛力。
3.目前,工業(yè)制備碳化硅的大多采用acheson工藝通過(guò)碳熱還原方法生產(chǎn),該方法反應(yīng)溫度為2200-2400 ℃,反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),得到的碳化硅以α-sic相為主,晶粒粗大,需要經(jīng)多次機(jī)械粉碎和篩分,因此能耗高、污染嚴(yán)重、產(chǎn)品附加值較低。近年來(lái),凝膠-凝膠法、化學(xué)氣相合成法(cvd)、自蔓延燃燒合成法、等離子體法、機(jī)械合金化法等方法也用于碳化硅的合成。但上述制備方法大多存在產(chǎn)量低、合成步驟復(fù)雜、效率低、成本高等不足,不適合大批量工業(yè)化生產(chǎn)。
4.微波合成法因其合成溫度低、熱效率高、能耗低等特點(diǎn)受到了廣泛關(guān)注。微波加熱是利用微波電磁場(chǎng)與材料介質(zhì)的耦合作用,通過(guò)材料本身在微波電磁場(chǎng)中的介電損耗吸收微波電磁能量,并將其轉(zhuǎn)化為熱量。這種加熱機(jī)制不依賴熱傳導(dǎo),具有快速、均勻、選擇性加熱及明顯縮短加熱時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái),許多研究者也采用微波加熱的方式成功的合成了碳化硅。moshtaghioun等人以無(wú)定型sio2微粉和微晶石墨粉分別作為硅源和碳源,在1200 ℃微波加熱保溫5 min合成了10-40 nm的碳化硅納米顆粒。li等人報(bào)道了以稻殼為前驅(qū)體,在氬氣氣氛下微波合成納米結(jié)構(gòu)β-sic的研究,1300 ℃加熱60 min或1500 ℃加熱15 min,稻殼中二氧化硅被完全碳熱還原生成β-sic。wei等人研究了不同混合方法下的α-sic、c和sio2粒子之間的不同分布導(dǎo)致了不同的微波加熱行為和生長(zhǎng)機(jī)制。qi等人利用微波加熱制備出一維β-sic碳化硅納米線,最佳合成溫度1500 ℃,保溫時(shí)間40 min。上述微波加熱方法中均以sio2和c作為硅源和碳源,反應(yīng)過(guò)程以碳熱還原反應(yīng)為主,因此β-sic的制備溫度較高。
5.雖然微波加熱法反應(yīng)溫度相對(duì)較低,但是現(xiàn)有技術(shù)中微波燒結(jié)的溫度也要達(dá)到900-1600℃。例如中國(guó)發(fā)明專利公布號(hào)cn 111762785 a公開(kāi)了一種雙頻微波制備顆粒狀碳化硅的方法,用
聲明:
“制備碳化硅的方法及碳化硅與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)