【CN109748282A】一种低温制备纳米碳化硅的方法【专利】

碳化硅生产新工艺碳化硅制备加工配方设计碳化硅技术专利全集碳化硅是一种耐高温、耐腐蚀、硬度高的陶瓷材料，广泛应用于电力、冶金、化工、机械制造等行业。

为了提高碳化硅的生产效率和产品质量，不断开发出新的工艺和配方设计，并申请专利保护。

下面介绍碳化硅生产新工艺、碳化硅制备加工配方设计和碳化硅技术专利全集。

一、碳化硅生产新工艺1.气相法气相法是目前常用的碳化硅生产工艺。

该工艺通过将硅烷气体与高温炉中的碳源反应，生成固态碳化硅颗粒。

在这个工艺中，关键是控制硅烷气体的流量、温度和压力。

通过调整这些参数，可以控制碳化硅颗粒的尺寸、形状和晶体结构，从而得到所需的碳化硅产品。

2.溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种将硅源和碳源溶解在溶剂中，然后通过溶胶-凝胶-热处理过程得到碳化硅的工艺。

该工艺可以控制碳化硅材料的微观结构、孔隙结构和导热性能。

通过调整溶胶凝胶的配方、热处理温度和时间，可以得到具有不同性能的碳化硅材料。

3.电解碳化法电解碳化法是一种使用电解能量将硅源和碳源直接转化为碳化硅的工艺。

该工艺通过调整电解液的成分和电解条件，可以控制碳化硅的结构和晶粒尺寸。

与传统工艺相比，电解碳化法具有低成本、高效率和环保的优势。

二、碳化硅制备加工配方设计碳化硅制备加工配方设计是通过选择合适的原料比例和添加剂，以及优化工艺参数，得到所需性能的碳化硅产品。

以下是一些常用的碳化硅制备加工配方设计的要点：1.原料选择：根据碳化硅产品的要求，选用适当的硅源和碳源。

常用的硅源包括硅烷、二氯二硅烷等，碳源包括甲烷、乙烷等。

2.添加剂选择：根据碳化硅产品的性能要求，选择适当的添加剂。

常用的添加剂有氧化铝、氧化锆等，可以改善碳化硅的导热性能和机械强度。

3.工艺参数优化：通过调整工艺参数，如温度、压力、反应时间等，控制碳化硅材料的微观结构和性能。

例如，提高温度和压力可以得到颗粒较大、晶体完整的碳化硅。

由于碳化硅具有独特的性能和广泛的应用前景，相关的技术专利也十分丰富。

一种低温制备纳米碳化硅的方法与流程低温制备纳米碳化硅是一种重要的纳米材料制备方法，其在能源、材料等领域具有广泛的应用价值。

下面将介绍一种低温制备纳米碳化硅的方法与流程。

1. 前期准备工作在进行低温制备纳米碳化硅之前，需要做好一些前期准备工作。

准备实验所需的原料和试剂，包括硅粉、碳源、氮气等。

清洗实验器皿，并将其干燥。

检查实验仪器设备是否正常，确保实验过程中的安全性和稳定性。

2. 实验操作流程接下来，进行低温制备纳米碳化硅的实验操作流程。

具体步骤如下：步骤一：原料预处理将硅粉和碳源按照一定的质量比混合均匀，然后将混合物放入烘箱中，在空气中进行预处理，使其达到一定的干燥程度。

步骤二：真空封装将预处理后的原料放入合适的容器中，并进行真空封装处理，以保证实验过程中的纯净度和稳定性。

步骤三：低温热处理将真空封装后的原料容器放入炉内，设置合适的低温热处理参数，例如温度、压力、时间等。

在氮气氛围中进行低温热处理，使原料发生碳化反应，生成纳米碳化硅。

步骤四：冷却与收集待低温热处理完成后，停止加热并进行冷却。

将炉内产生的纳米碳化硅收集起来，进行后续的纯化和表征分析处理。

3. 后期处理与表征分析进行纳米碳化硅的后期处理与表征分析。

后期处理包括纯化、形貌调控、结构分析等工作，以确保所制备的纳米碳化硅具有良好的性能和稳定性。

表征分析方面，可以运用电子显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪等各种分析手段，对纳米碳化硅的形貌、结构、物理化学性质等进行深入研究。

通过以上低温制备纳米碳化硅的方法与流程，可以得到高质量、纯净度较高的纳米碳化硅材料。

这种方法不仅操作简便，而且可以在相对较低的温度下完成碳化反应，降低了能耗和成本，具有较高的实际应用价值。

纳米碳化硅简介纳米碳化硅（nano-SiC）是一种由纳米级碳化硅颗粒组成的材料。

它具有优异的热导率、机械强度和化学稳定性，因此在多个领域具有广泛的应用前景。

本文将介绍纳米碳化硅的制备方法、性质特点以及应用领域等内容。

制备方法纳米碳化硅的制备方法主要有以下几种：碳热还原法碳热还原法是一种常用的制备纳米碳化硅的方法。

首先，将硅源和碳源混合，然后在高温条件下进行还原反应，生成纳米碳化硅颗粒。

该法制备的纳米碳化硅具有较高的纯度和较小的颗粒尺寸。

化学气相沉积法化学气相沉积法是一种利用化学反应在气相中沉积纳米颗粒的方法。

在反应室中，通过控制反应气体的流量和温度，使硅源和碳源在气相中反应生成纳米碳化硅颗粒。

该法可以制备具有较均匀尺寸和较高纯度的纳米碳化硅。

溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种通过溶胶化合物在溶液中聚合形成凝胶，并通过热处理得到纳米颗粒的方法。

该方法制备的纳米碳化硅具有较高的纯度、较小的颗粒尺寸和均匀的形貌。

性质特点纳米碳化硅具有以下主要性质特点：优异的热导率由于纳米碳化硅颗粒之间的结构紧密，纳米碳化硅具有较高的热导率。

其热导率可达到150~200 W/m·K，比传统的热导介质如铝氧化物（Al2O3）和氮化铝（AlN）高出数倍。

高温稳定性纳米碳化硅具有良好的高温稳定性，可在高温环境下保持结构和性质的稳定。

这使得纳米碳化硅在高温应用中具有较大的优势，例如在航天器热控系统、高温传感器等领域的应用。

强度优异纳米碳化硅具有较高的力学强度和硬度。

其硬度可达到26~30 GPa，比大多数陶瓷材料和金属材料高出一个数量级。

这使得纳米碳化硅在耐磨、防护和结构材料等领域具有广泛的应用前景。

优良的化学稳定性由于纳米碳化硅的晶格结构稳定，其在酸碱等强腐蚀性环境中的化学稳定性较好。

这使得纳米碳化硅在化工、电子器件等领域的应用具有潜力。

应用领域由于纳米碳化硅具有优异的性质特点，因此在多个领域具有广泛的应用前景：功能性陶瓷材料纳米碳化硅可用于制备高性能的陶瓷材料。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910287819.3(22)申请日 2019.04.11(71)申请人 陈国龙地址 325000 浙江省温州市永嘉县岩头镇岙底村88号(72)发明人 陈国龙　(51)Int.Cl.C23C 24/00(2006.01)C03C 12/00(2006.01)(54)发明名称一种微径向应变的Al基复合石英光纤的低温制备方法(57)摘要本发明涉及石英光纤制备技术领域，且公开了一种微径向应变的Al基复合石英光纤的低温制备方法，包括以下步骤：取60～95份微米Al粉、2～8份纳米Al粉、8～15粉玻璃粉，将微米Al粉和纳米Al粉分别与硅酸钠一起置于蒸馏水中，超声分散均匀，将分散均匀的Al液与玻璃粉充分混合，加入18份硅溶胶，将体系升温到30～50℃，再向反应器中滴加8份甲基三甲氧基硅烷，制备得到Al浆，将径向直径150～300um的石英光纤浸没在Al浆中，Al浆膜完全固化后，制备得到Al基复合石英光纤。

本发明解决了现有技术中制备出的Al基复合石英光纤，存在的径向应变大的技术问题，以及解决了Al基复合石英光纤，在制备的过程中，存在的制备温度比较高的技术问题。

权利要求书1页 说明书4页CN 109898081 A 2019.06.18C N 109898081A权　利　要　求　书1/1页CN 109898081 A1.一种微径向应变的Al基复合石英光纤的低温制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S101.取60～95份微米Al粉、2～8份纳米Al粉、8～15粉玻璃粉，备用；S102.将步骤S101中的微米Al粉与硅酸钠一起置于蒸馏水中，超声分散均匀；S103.将步骤S101中纳米Al粉与硅酸钠一起置于蒸馏水中，超声分散均匀；S104.步骤S103中分散均匀的Al水溶液加入到装有搅拌装置和加热装置的反应器中，在600r/min的搅拌速率下，缓慢将步骤S102中分散均匀的Al水溶液滴加到反应器中，滴加完毕后，于800r/min下搅拌2h，之后，在温度120℃、搅拌速率300r/min下，将溶剂蒸发除去；S105.将步骤S104中分散均匀的Al液与步骤S101中的玻璃粉一起装有高速搅拌器和加热装置的反应器中，在搅拌下慢慢加入18份硅溶胶，滴加完硅溶胶后，将体系升温到30～50℃，再向反应器中滴加8份甲基三甲氧基硅烷，在此过程中补加蒸馏水使体系的PH值为10，滴加完硅烷后，在3000～3500r/min下搅拌2h，制备得到Al浆；S107.将径向直径150～300um的石英光纤浸没在步骤S106中的Al浆中，浸没30min后取出，将黏附有Al浆的石英光纤，在相对湿度50～85％、温度60℃下，Al浆膜完全固化后，制备得到Al基复合石英光纤。