高纯高产率网络状分枝氮化硅单晶纳米结构的制备方法

摘要

本发明涉及一种网络状分枝氮化硅单晶纳米结构的制备方法，属于材料制备技术领域。所述材料为高纯度的网络状分枝α-氮化硅纳米结构。本发明采用热解有机前驱体方法在镀有金属催化剂的基片上合成网络状分枝氮化硅单晶纳米结构。含有步骤：(1)高含硅氮含量聚硅氮烷在160-300℃下的低温交联固化；(2)交联固化后的非晶固体在高耐磨器具中高能球磨粉碎；(3)高能球磨后得到的前驱体粉末在保护气氛下的快速高温热解、蒸发和在镀有金属催化剂薄膜的基片上的沉积。所述方法，蒸发源组成可控且可调，工艺和设备简单、成本低廉，所得网络状分枝结构产量大、纯度高，可用作高性能纳米复合材料中的增强增韧剂，同时还可于制作纳电子器件。

主权项

高纯高产率网络状分枝氮化硅单晶纳米结构的制备方法，其特征在于：所述方法通过热解有机前驱体在镀有催化剂的基片上合成网络状分枝氮化硅纳米结构，包括以下步骤：(1)硅、氮分别超过15at％和20at％，氧含量不超过3at％的聚硅氮烷，在高纯氮气、氩气或者氨气气氛下，在160‑300℃下催化或者无催化热交联固化0.5‑2小时，得到半透明的SiCN非晶固体；(2)将该半透明的SiCN非晶固体在玛瑙容器中捣碎，然后和高耐磨氧化锆磨球混合，在聚氨酯球磨罐中，在高能球磨机上研磨粉碎2‑24小时，得到非晶态SiCN粉末；(3)将经球磨后的前驱体粉末放置在刚玉坩埚底，将镀有金属催化剂Fe、Co、Ni或Cu薄膜的基片置于坩埚内粉末的上方，在氮气或者氨气保护下，快速升温至1150‑1450℃加热20分钟到4小时，即可在基片上得到高纯高产率的网络状分枝氮化硅单晶纳米结构。