三级化学气相沉积法制备SiC纤维及拉伸性能测试

以甲基三氯硅烷为先驱体,用直流电热三级化学气相沉积法制备了带有碳涂层的钨芯SiC纤维,测定了纤维的室温拉伸强度,并用Weibull分布对纤维的拉伸强度进行了评价.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)分析了纤维的断口形貌、相结构组成和W/SiC界面反应层的微观结构.结果显示,三级化学气相沉积法制备SiC纤维拥有两层β-SiC和均匀的表面碳涂层,钨芯和SiC之间存在厚度约为0.35μm的界面反应层,纤维的平均拉伸强度和Weibull模数分别达到3266MPa和16.3,并对纤维的断裂机理进行了分析和讨论.     

化学气相沉积法制备SiC纳米粉

本工作采用二甲基二氮硅烷和氢气为原料，在１１００－１４００℃温度条件下，通过化学气相沉积制备出了高纯、低氧含量的纳米ＳｉＣ粉体，实验结果指出，在１１００－１３００℃，制备得到的粉体颗粒由于锭型相和β－ＳｉＣ微晶组成；而在１４００℃则粉体颗粒主要由β－ＳｉＣ微晶无序取向组成，随反应条件的改变，粉体平均粒径和β－ＳｉＣ微晶的平均尺寸分别在４０－７０ｎｍ和１．８－７．３ｎｍ范围内变化，同时，产物粉体的Ｃ     

低温化学气相沉积法制备SiC纳米粉体

合成了液态碳硅烷并对其结构进行了分析;采用化学气相沉积工艺,以自制的液态碳硅烷为先驱体,分别在850℃和900℃的较低温度下制得了SiC粉体,并对产物进行了IR、XRD和SEM分析.结果表明,850℃产物中含有未分解完全的有机基团,900℃产物为较纯的部分结晶的纳米SiC粉体,粒度为50～70nm.     

低温化学气相沉积SiC涂层沉积机理及微观结构

由MTS-H2体系在1000～1300℃沉积了SiC涂层,研究了SiC涂层沉积速率和温度之间的关系,MTS-H2体系沉积反应的平均活化能为114kJ/mol,用理论模型证明了低温化学气相沉积SiC为动力学控制过程.SiC涂层表面的显微结构随沉积温度变化而呈现规律的变化:沉积温度T<1150℃时,CVD SiC涂层表面致密、光滑;T≥1150℃时,CVD SiC涂层表面变得疏松、粗糙.随着沉积温度的升高,CVD SiC涂层的结晶由不完整趋向于完整;当沉积温度T≥1150℃,CVD SiC涂层的XRD谱图中除了β-SiC占主体外还出现了少量α-SiC.     

化学气相沉积法制备SiC纳米线的研究进展

SiC纳米线具有优良的物理、化学、电学和光学等性能,在光电器件、光催化降解、能量存储和结构陶瓷等方面得到广泛应用.其制备方法多种多样,其中化学气相沉积法(CVD)制备SiC纳米线因具有工艺简单、组成可控和重复性好等优点而备受关注.近年来,在化学气相沉积法制备SiC纳米线以及调控其显微结构方面取得了较多成果.采用Si粉、石墨粉和树脂粉等低成本原料以及流化床等先进设备,通过化学气相沉积法制备出线状、链珠状、竹节状、螺旋状以及核壳结构等不同尺度、形貌各异的SiC纳米线,并且有的SiC纳米线具有优良的发光性能、场发射性能和吸波性能等,为制备新型结构和形貌的SiC纳米线及开发新功能性的SiC纳米器件提供了重要参考.目前,未添加催化剂时,利用气相沉积法制备的SiC纳米线虽然纯度较高,但存在产物形貌、尺度和结晶方向等可控性差,制备温度较高和产率相对较低的问题.而添加催化剂、熔盐以及氧化物辅助可明显降低SiC纳米线的制备温度,提高反应速率以及产率,但易在SiC纳米线中引入杂质.将来应在提高SiC纳米线的纯度、去除杂质方面开展深入研究;还应注重低成本、规模化制备SiC纳米线的研究,采用相应措施调控SiC纳米线的显微结构,以拓宽SiC纳米线的应用领域.本文综述了目前国内外采用化学气相沉积制备SiC纳米线的方法,分析总结了无催化剂、催化剂、熔盐以及氧化物辅助等各种制备方法的优缺点,并对未来的研究进行展望,期望为SiC纳米线的低成本、规模化制备和应用提供理论依据.     

静态化学气相沉积法制备SiC纤维的拉伸强度分布研究

以沥青基炭单丝为基体,一甲基三氯硅烷为前驱体,使用静态化学气相沉积工艺,在1473K,常压环境下制备了SiC纤维.使用电子万能试验机测试了同一批次纤维的拉伸强度,结果表明其为双峰直方图分布.使用光学显微镜和扫描电子显微镜对纤维的形貌结构进行了表征.沿着反应器方向,不同区域的纤维依次表现为颗粒状、球状、平滑和倒圆锥结构.这些结构的差别导致了纤维力学强度的双峰分布.对沉积机制的分析表明,物料损耗效应和反应器两端的流场稳定性是影响纤维结构的主要因素.     

化学气相沉积法制备钨芯SiC纤维的装置和工艺

分析比较了两种不同类型化学气相沉积(CVD)法制备钨芯SiC纤维的反应器,提出了改进方法,设计了一种立式冷壁反应器,并对用CVD法制备钨芯SiC纤维的工艺进行了研究.运用扫描电镜观察了制备纤维形貌,并用Weibull统计方法分析了纤维强度与其形貌之间的关系.结果表明,在不同的氢气流量和氮气流量比下,沉积速率均随沉积温度的升高而增大.总反应在较低温度区受表面反应控制,在较高温度区受质量传输控制.纤维的断裂强度大致可分为高、中、低3个区,CVD-SiC纤维的强度与其微观形貌有密切关系,缺陷的多少决定纤维强度的高低.     

化学气相沉积法连续SiC纤维的研究现状和发展趋势

综述了采用化学气相沉积法制备连续SiC纤维的研究进展,介绍了国内外化学气相沉积法制备的大直径、致密和均匀的SiC纤维的制备装置、制备工艺、性能、微观组织以及表面处理等热点研究方向,讨论了SiC纤维的制备工艺、性能和微观组织之间的关系以及利用表面处理如何弥补SiC纤维的缺陷,指出了今后采用化学气相沉积法制备连续SiC纤维的研究重点和发展趋势.     

化学气相沉积低温热解炭的微观组织结构与沉积模型

利用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)结合选取电子衍射(SAED)研究了化学气相沉积低温热解炭的微观组织结构。结果表明:低温热解炭是由直径小于2μm的球形颗粒状炭组成,该球形颗粒状炭的核心是炭黑颗粒,外层为中织构热解炭。其沉积过程主要经历了:微小炭黑颗粒的萌生,炭黑颗粒外层的生长,炭颗粒表面热解炭的沉积和炭颗粒的聚集长大四个过程。     

化学气相沉积法制备碳纳米管

碳纳米管（CNTs）是一种具有独特理化性能和结构的一维纳米材料,也是当今纳米材料研究的焦点之一．在化学、生物、医药、能源、电子元件等诸多领域具有极高的应用价值．本文以有机溶剂环己烷为碳源．利用化学气相沉积法（CⅥ））在管式电阻炉内,以氩气为栽气,二茂铁为催化剂,一定温度条件下,制备了直径约为50nm,长度达几十微米以上的多壁碳纳米管（MWNTs）．采用拉曼光谱、扫描电镜、透射电镜、X-射线粉末衍射等测试手段,表征了碳纳米管的微观形貌和结构特征．通过对实验结果的分析和讨论,对CVD制备法中碳纳米管的生长机理进行了尝试性探讨。     

石墨烯的化学气相沉积法制备

化学气相沉积(CVD)法是近年来发展起来的制备石墨烯的新方法,具有产物质量高、生长面积大等优点,逐渐成为制备高质量石墨烯的主要方法.通过简要分析石墨烯的几种主要制备方法(胶带剥离法、化学剥离法、SiC外延生长法和CVD方法)的原理和特点,重点从结构控制、质量提高以及大面积生长等方面评述了CVD法制备石墨烯及其转移技术的研究进展,并展望了未来CVD法制备石墨烯的可能发展方向,如大面积单晶石墨烯、石墨烯带和石墨烯宏观体的制备与无损转移等.     

化学气相沉积法制备ZnS块材料的相结构

用化学气相沉积法制备了红外晶体ＺｎＳ块材料；分别用ＸＲＤ和ＴＥＭ分析了所沉积ＺｎＳ的相结构，并用ＩＲ测试了其红外透过率。结果表明：在沉积温度为５５０～７００℃，Ｈ２Ｓ／Ｚｎ摩尔流量比为０．５～２０的条件下所沉积ＺｎＳ的相结构主要为闪锌矿结构；随着沉积温度的升高和Ｈ２Ｓ／Ｚｎ摩尔流量比的增大，ＺｎＳ中有纤锌矿结构出现且其含量增多，导致了ＺｎＳ红外透过率的降低。     

定向碳纳米管的化学气相沉积制备法

报道了一种简便有效的合成定向碳纳米管 (CNTs)的化学气相沉积 (CVD)制备方法。以铁为催化剂 ,乙炔为碳源 ,采用单一反应炉 ,直接在石英基底上沉积催化剂颗粒薄膜 ,成功合成了定向性好、管径均匀的高质量大密度的碳纳米管     

化学气相沉积制备纳米结构碳化钨薄膜

采用氟化钨(WF6)和甲烷(CH4)为前驱体,采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法制备具有纳米结构的碳化钨薄膜。采用SEM、XRD、EDS等方法表征了碳化钨薄膜的形貌、晶体结构和化学组成。通过表征,表明在前驱体混合气体中的甲烷与氟化钨气体的流量比(碳钨比)为20、基底温度为800℃的条件下得到的碳化钨薄膜是由直径为20～35nm的圆球状纳米晶构成。通过分析影响薄膜的晶体结构、化学组成的因素后,认为要得到具有纳米晶结构的碳化钨薄膜,主要应控制前驱体气体中的碳钨比以及基底温度。     

化学气相沉积法制备无机分离膜

介绍化学气相沉积（ＣＶＤ）法在无机分离膜备方面的应用，以及近期此研究领域的一些进展。     

无氢化学气相沉积法制备碳纳米管

采用无氢的化学气相沉积法（CVD）进行碳纳米管的制备技术研究,并成功地制备了由20—φ80nm左右,长度为50-100μm左右的碳纳米管。通过改变气体的流量等影响因素实现了定向碳纳米管薄膜和多层碳纳米管薄膜以及其它各种形态的碳纳米管的制备。采用微区Raman光谱、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等方法对产物的形貌和结构进行了表征,结果表明采用无氢CVD法可以制备出多种形态的碳纳米管。     

化学气相沉积法制备短直碳纳米管

碳纳米管具有独特的电化学性能和机械性能,已成为纳米科技的研究热点之一.目前,碳纳米管的主要制备方法有球磨法、超声波降解法以及激光蒸发法等.     

化学气相沉积法制备多壁碳纳米管

以带程序升温装置的管式电阻炉为实验装置,采用化学气相沉积法,在一定的工艺条件下裂解二茂铁与双鸭山精煤的混合物制备出多壁碳纳米管.采用透射电镜、Raman光谱以及X射线衍射技术对碳纳米管产物进行表征,同时研究了碳纳米管的生长机理.     

化学气相沉积法制备大面积定向碳纳米管

以二茂铁、二甲苯、氩气分别为催化剂先驱体、碳源、载气,直径100mm的刚玉管为反应室,石英玻璃为基底,催化热解制备定向碳纳米管.在50 min内,获得长600μm的定向碳纳米管阵列.SEM和TEM研究表明:二茂铁的二甲苯溶液导入反应室的入口温度控制在大约300℃时,能得到定向碳纳米管阵列;当载气流量从500ml/min增加到2000ml/min时,CNTs生长速度加快,长度增加;间歇地滴入二茂铁和二甲苯混合物,可能得到多层碳纳米管薄膜.     

化学气相沉积法制备纳米炭纤维块体

以乙烯为碳源、无负载型铜镍(Cu-Ni)合金为催化剂,采用催化化学气相沉积法(CVD),制备出性能优异的纳米炭纤维(CNF)块体,并考察制备条件对CNF块体的形貌、机械性能及比表面积的影响。结果表明,CNF块体的成形主要依赖于催化剂Cu-Ni的组成、生长温度及生长时间等因素。当Cu-Ni质量比为2∶8、生长温度为580℃时,经3 h制备的CNF块体,其密度、压缩弹性模量、比表面积分别达到0.28g/cm3、1.7KPa和117m2/g。CNF生长初始阶段的形貌观察表明,章鱼状粗纤维和细纤维交织成的三维网络结构是块体成形的主要原因。