1.本發明涉及一種碳化硅制備技術領域,尤其是微波加熱制備碳化硅的方法。
背景技術:
2.β-sic是一種重要的無機非金屬材料,具有優良的熱穩定性、高熱導率、高機械強度和硬度、高耐磨性和耐腐蝕性能,被廣泛應用于磨料磨具、耐火材料、冶金、高溫結構陶瓷等諸多傳統工業領域。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、醫學、航空航天等新興領域具有巨大的工程和工業應用潛力。
3.目前,工業制備碳化硅的大多采用acheson工藝通過碳熱還原方法生產,該方法反應溫度為2200-2400 ℃,反應時間長,得到的碳化硅以α-sic相為主,晶粒粗大,需要經多次機械粉碎和篩分,因此能耗高、污染嚴重、產品附加值較低。近年來,凝膠-凝膠法、化學氣相合成法(cvd)、自蔓延燃燒合成法、等離子體法、機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量低、合成步驟復雜、效率低、成本高等不足,不適合大批量工業化生產。
4.微波合成法因其合成溫度低、熱效率高、能耗低等特點受到了廣泛關注。微波加熱是利用微波電磁場與材料介質的耦合作用,通過材料本身在微波電磁場中的介電損耗吸收微波電磁能量,并將其轉化為熱量。這種加熱機制不依賴熱傳導,具有快速、均勻、選擇性加熱及明顯縮短加熱時間等優點。近年來,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等人報道了以稻殼為前驅體,在氬氣氣氛下微波合成納米結構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致了不同的微波加熱行為和生長機制。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,反應過程以碳熱還原反應為主,因此β-sic的制備溫度較高。
5.雖然微波加熱法反應溫度相對較低,但是現有技術中微波燒結的溫度也要達到900-1600℃。例如中國發明專利公布號cn 111762785 a公開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” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)