一种在柔性碳纤维衬底上制备单晶碳化硅纳米线的方法

摘要

本发明涉及一种在柔性碳纤维衬底上制备单晶碳化硅纳米线的方法。利用市售的碳纤维布具备柔软、弯曲的特性和既可以作为生长碳化硅纳米线所需的碳源，又可以作为柔性衬底，沉积碳化硅纳米线阵列的优越特征，在柔性衬底上制备大规模生长单晶碳化硅纳米线阵列。本发明的特点在于：原料易得，成本低廉，工艺简单；氩气作为惰性气体保护，既可以流动，也可以不流动，对反应设备无特殊要求，凡是能加热到高温的炉子均可使用；柔性的碳纤维布既作为衬底沉积碳化硅纳米线，又作为碳源，参与反应，且反应后，仍保持一定的柔韧性质；碳纤维还可以作为柔性基底制备其它的碳化物纳米材料；生长出的碳化硅纳米线具有一定的取向性，结晶性好，产率高。

主权项

一种在柔性碳纤维衬底上制备单晶碳化硅纳米线的方法，其特征在于：整个碳化硅纳米线的生长工艺包括以下步骤：步骤1：市售的碳纤维布浸泡在0.1～0.5mol/l的硝酸铁溶液0.5～1.5小时，然后取出，在干燥箱中，晾干；步骤2：将的硅粉放入氧化铝坩埚，然后用碳纤维布盖上，硅粉与碳纤维布的重量比为7∶3；碳纤维布上面再用盖子压住；步骤3：整个反应装置放进管式炉，抽真空，然后通入氩气保护；真空度小于1Pa；氩气流量为50～500ml/min；步骤4：加热到1400～1600℃，保温1～6个小时，然后自然冷却；步骤5：直接取出反应后的碳纤维布，此时，大量的碳化硅纳米线阵列在碳纤维布衬底上生长。