外延生长碳化硅-石墨烯薄膜的制备及表征研究

石墨烯作为一种碳原子所组成的二维蜂窝状结构晶体,具有诸多优异的特性,从而倍受全世界科学工作者的关注。在碳化硅衬底上外延生长石墨烯是实现石墨烯在微电子领域中应用的最有效途径之一。利用感应加热的高温CVD设备,先在4H-Si C衬底上外延生长一层2~10μm厚的碳化硅,然后直接再在外延碳化硅上原位外延生长石墨烯。实现外延碳化硅-石墨烯的连续生长,从而减少氢气刻蚀带来的晶格缺陷和表面硅富集严重削减现象,并使低成本制备碳化硅上的石墨烯成为可能。通过拉曼光谱、扫描电子显微镜及X射线光电子能谱等表征,验证了该方法生长的石墨烯具有较好的晶体质量。     

在泡沫碳化硅载体上自转化合成silicalite-1型沸石晶体

以泡沫碳化硅载体内的残余硅为硅源,在泡沫碳化硅载体上自转化合成silicalite-1型沸石晶体.用残余硅含量为16.7%的泡沫碳化硅作为载体,町制备出负载均匀、耐热性好,抗热冲击、比表面积为36 m2g-1的silicalite-1型沸石晶体/泡沫碳化硅复合材料.研究了泡沫碳化硅载体的残余硅含量和水热合成溶液的组成等因素对沸石晶体的自转化合成及其形貌的影响.结果表明,泡沫碳化硅载体中的残余硅含量是影响沸石晶体层结晶的关键因素.当载体中硅的含量过低时,溶液中的硅酸根浓度过低,不具备形成沸石晶体的条件;而当载体中硅的含量过高时,溶液中的硅酸根浓度过高,沸石晶体优先在残余硅的表面形核,随着这些硅的溶解,在其上形成的沸石晶体也随之脱落.增加模板剂的含量可促进沸石晶体形核,从而使沸石晶体的尺寸变小.     

纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料高导热性能研究进展

作为一种先进的高温结构及功能材料,高效传热和高温耐热相结合对纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(silicon carbide matrix composites, SiC CMC)在热管理领域(thermal management, TM)中的应用至关重要。常见的纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料,如碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(C_f/SiC或C_f/C-SiC)、碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(SiC_f/SiC)等,增强纤维的石墨化程度较低,难以形成有效的热输运网络。本文综述了纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料制备及高导热性能等方面的最新研究进展。可通过引入高导热相、优化界面结构、粗粒化碳化硅晶体、设计预制体结构等方式提高纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的热输运能力。此外,展望了纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料发展趋势,即综合考虑影响高导热碳化硅陶瓷基复合材料性能要素,灵活运用复合材料结构与性能的构效关系,以期制备尺寸稳定、性能优异的纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料。     

纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料高导热性能研究进展EI北大核心

作为一种先进的高温结构及功能材料,高效传热和高温耐热相结合对纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(silicon carbide matrix composites,SiC CMC)在热管理领域(thermal management,TM)中的应用至关重要。常见的纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料,如碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(C_(f)/SiC或C_(f)/C-SiC)、碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(SiC_(f)/SiC)等,增强纤维的石墨化程度较低,难以形成有效的热输运网络。本文综述了纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料制备及高导热性能等方面的最新研究进展。可通过引入高导热相、优化界面结构、粗粒化碳化硅晶体、设计预制体结构等方式提高纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的热输运能力。此外,展望了纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料发展趋势,即综合考虑影响高导热碳化硅陶瓷基复合材料性能要素,灵活运用复合材料结构与性能的构效关系,以期制备尺寸稳定、性能优异的纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料。     

在泡沫碳化硅载体上原位生长silicalite-1型沸石晶体

以多晶硅颗粒为硅源,在泡沫碳化硅载体上原位水热合成silicalite-1型沸石晶体。研究了硅颗粒加入量、NaOH浓度以及合成时间等因素对沸石晶体的负载量、晶体尺寸和沸石晶体/泡沫碳化硅复合材料比表面积的影响。结果表明,以多晶硅颗粒为硅源控制硅酸根的释放速度,使沸石晶体在碳化硅载体表面异质界面形核,从而实现沸石晶体在泡沫碳化硅载体表面的连续生长;当多晶硅量过少时,溶液中的硅酸根浓度过低,不能在载体表面形成连续生长的沸石层;而当多晶硅量过大时,溶液中硅的浓度过高,部分沸石晶体在溶液当中形核,使沸石晶体在载体表面的负载量下降;提高溶液中NaOH的浓度,加快硅的溶解,使溶液中硅的饱和浓度升高,沸石晶体的形核率也随之升高,使沸石晶体的负载量增加。在最优条件下制备的silicalite-1/泡沫碳化硅复合材料其沸石晶体的比表面积为81.28 m~2g~(-1)。     

在泡沫碳化硅载体上原位生长silicalite-1型沸石晶体

以多晶硅颗粒为硅源, 在泡沫碳化硅载体上原位水热合成silicalite--1型沸石晶体。研究了硅颗粒加入量、NaOH浓度以及合成时间等因素对沸石晶体的负载量、晶体尺寸和沸石晶体/泡沫碳化硅复合材料比表面积的影响。结果表明,
以多晶硅颗粒为硅源控制硅酸根的释放速度, 使沸石晶体在碳化硅载体表面异质界面形核, 从而实现沸石晶体在泡沫碳化硅载体表面的连续生长; 当多晶硅量过少时, 溶液中的硅酸根浓度过低, 不能在载体表面形成连续生长的沸石层;
而当多晶硅量过大时, 溶液中硅的浓度过高, 部分沸石晶体在溶液当中形核, 使沸石晶体在载体表面的负载量下降; 提高溶液中NaOH的浓度, 加快硅的溶解, 使溶液中硅的饱和浓度升高, 沸石晶体的形核率也随之升高, 使沸石晶体的负载量增加。在最优条件下制备的silicalite--1/泡沫碳化硅复合材料其沸石晶体的比表面积为81.28 m²g^-1。     

掺氮碳化硅晶体的近红外光谱研究

分别用红外光谱测量系统和双光束分光光度计研究了室温下碳化硅单晶的光学性质,测得碳化硅晶体的透射率和反射率随波变化的关系.通过掺氮与非掺杂碳化硅各种光谱的比较,发现掺氮不仅使近红外透射率降低,也导致反射率下降,掺氮碳化硅晶体在可见光部分出现了比较明显的吸收带.此外,利用透射谱还获得非掺杂6H-SiC晶体的折射率.     

行业信息

正直径2 in碳化硅晶片通过鉴定由河北同光晶体有限公司承担的直径2 in高质量碳化硅晶片项目日前在北京通过鉴定。该项技术具有自主知识产权,目前申请专利达到28项,其中8项已获得实用新型专利授权,专家组一致认为该项技术达到国际先进水平。目前碳化硅单晶研究正朝着大尺寸、高质量的方向发展。同光晶体公司具有完整的碳化硅单晶生长、晶体切割、晶片加工产业线。预计项目投产后销     

碳化硅高技术陶瓷及其应用

碳化硅高技术陶瓷以其耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性尤为突出,已广泛应用于机械、汽车、宇航、化工、石油等许多工业领域。本文介绍了碳化硅陶瓷作为结构材料的应用如密封环、研磨介质、防弹板、研磨盘、高温耐蚀部件等：同时从碳化硅陶瓷的市场价值出发介绍了碳化硅陶瓷作为工程材料的应用。     

硅纳米晶体在太阳电池中的应用

硅纳米晶体的电子和光学特性使其在改善太阳电池的性能方面扮演着重要角色。目前,硅纳米晶体在太阳电池中应用的主要方式有利用纯硅纳米晶体薄膜制作太阳电池、硅纳米晶体与无机(氧化硅、氮化硅或碳化硅等)或有机(P3HT)薄膜基质结合构成复合结构太阳电池、硅纳米晶体与碳纳米结构(富勒烯或单壁碳纳米管)结合形成复合结构、硅纳米晶体与传统的染料敏化太阳电池结合、利用硅纳米晶体的减反射或下转换作用将硅纳米晶体与体硅太阳电池结合。硅纳米晶体也有可能在新概念太阳电池如多激子太阳电池、中间带太阳电池和热载流子太阳电池中得到应用。     

碳化硅光催化剂研究进展

许多文献报道了光催化材料的设计合成及其在环境污染防治与资源循环利用中的应用。然而,大多数光催化材料含有过渡金属离子,其浸出的环境风险限制了催化材料的应用。碳化硅作为第三代半导体材料的代表,由于不含有过渡金属离子、耐高温酸碱、稳定性强等特性使其在环境污染防治工作中具有良好的潜在应用前景。近年来,一些文献报道了碳化硅的合成、改性及其作为光催化剂在环境与资源循环利用中的应用研究,然而很少有文献综述碳化硅光催化剂的应用研究进展。针对以上现状,围绕碳化硅光催化剂合成方法、掺杂改性及应用等方面,综述了国内外近年来在碳化硅光催化领域取得的进展,并对该光催化剂体系的前景进行了展望。     

碳化硅多孔陶瓷的制备及研究进展

碳化硅多孔陶瓷具有抗腐蚀、抗热震性及低的热膨胀系数等特点,在冶金、化工、环保、航空、微电子等技术领域具有广泛的应用.综合阐述了制备碳化硅多孔陶瓷的主要工艺与制备过程,并对相关工艺的特点进行了分析,最后展望了碳化硅多孔陶瓷的发展趋势.     

碳化硅高温压力传感器的研究进展与展望

碳化硅材料由于其优良的电学、机械和化学特性,在开发适用于高温恶劣环境下的压力传感器等领域,有着广阔的应用前景,逐渐为人们所重视。简单介绍了碳化硅的材料特性,阐述了国外碳化硅高温压力传感器的最新发展成果,比较了电容式、压阻式和光学结构压力传感器的结构、特点,总结了我国碳化硅压力传感器发展问题与挑战。     

钛碳化硅(Ti_3SiC_2)——一种新的高温材料EI

钛碳化硅 (Ti3Si C2 )具有良好的导电、导热、高温强度、抗氧化和抗热震等性能 ,因此被认为是在高温领域有广泛应用前景的新材料。本文概述了钛碳化硅的结构特征、制备方法、主要性能、应用前景和国内外发展趋势。     

钛碳化硅(Ti_3SiC_2)——一种新的高温材料

钛碳化硅 (Ti3Si C2 )具有良好的导电、导热、高温强度、抗氧化和抗热震等性能 ,因此被认为是在高温领域有广泛应用前景的新材料。本文概述了钛碳化硅的结构特征、制备方法、主要性能、应用前景和国内外发展趋势。     

硅熔体中碳化硅熔解与硅晶体中碳化硅生长

工业生产的太阳能电池用多晶硅锭内部常出现碳化硅夹杂,影响太阳能电池的转换效率,特别是严重威胁硅片的切割生产过程。本文研究了硅熔体中碳化硅熔解与硅晶体中碳化硅沉淀生长特性。在熔解实验中发现:即使在碳显著过饱和的情况下,碳化硅仍会熔解在1450℃的硅熔体中,同时熔体中易形核处发生新的碳化硅颗粒析出。在1350℃下进行了硅料中碳化硅沉淀的固相生长实验,结果表明晶体硅中碳化硅沉淀的高温固态生长十分缓慢。这一特性得到理论计算证实,它表明固相生长不可能是多晶硅锭中出现大颗粒碳化硅的原因。     

硅基SiC薄膜制备与应用研究进展

碳化硅（SiC）材料具有极为优良的物理、化学及电学性能,可满足在高温、高腐蚀等极端条件下的应用,碳化硅还是极端工作条件下微机电系统（MEMS）的主要候选材料,成为国际上新材料、微电子和光电子领域研究的热点。同时,碳化硅有与硅同属立方晶系的同质异形体,可与硅工艺技术相结合制备出适应大规模集成电路需要的硅基器件,因此用硅晶片作为衬底制备碳化硅薄膜的工作受到研究人员的特别重视。本文综述了近年来国内外硅基碳化硅薄膜的研究现状,就其制备方法进行了系统的介绍,主要包括各种化学气相沉积（Chemical vapor deposition,CVD）法和物理气相沉积（Physical vapor deposition,PVD）法,并归纳了对硅基碳化硅薄膜性能的研究,包括杨氏模量、硬度、薄膜反射率、透射率、发光性能、电阻、压阻、电阻率和电导率等,以及其在微机电系统传感器、生物传感器和太阳能电池等领域的应用,最后对硅基碳化硅薄膜未来的发展进行了展望。     

碳化硅纤维及其复合材料

一、概述人们最早知道的碳化硅是一种近似于金刚石的坚硬而强韧的颗粒,因而将它称为金刚砂,并广泛地用作磨料。碳化硅有这样好的强度和硬度主要是因为它具有类似于金刚石的分子结构及晶体形状。金刚石中的碳原子分布在正四面体的顶点和中心,这样的结构是属于面心立方晶胞。天然金刚砂(碳化硅)成六方晶胞,我们称它为α-SiC;类似于金刚石结构的面心立方体称为β-SiC。β-SiC是碳化硅     

泡沫碳化硅

1.前言碳化硅作为非氧化物陶瓷的代表,具有很高的耐热性和热导率、优良的耐药品性等特长。泡沫碳化硅,就是将碳化硅成型为泡沫的一种陶瓷类多孔体。它在碳化硅原有特性的基础上又新增加了好几种特长。下面仅就日本东海炭素公司制造并销售的泡沫碳化硅的特性及应用实例加以介绍。该公司的泡沫碳化硅具有三维网状骨架结构,气孔率非常高,通气性良好,具有能够通电发热的性能。只要把它的三维网状结构和陶瓷物质、通电发热等特点结合起来,就有希望在各种领域开发用途。     

多彩结构色‒柔性光子晶体材料与应用

目的 对柔性光子晶体的性质进行介绍,并对其主流的制备方法进行阐述,总结近几年来柔性光子晶体材料在包装印刷领域的应用。方法 介绍柔性光子晶体材料的主流制备方法,包括胶体粒子自组装法以及纳米压印光刻法;其次根据光子晶体材料的结构色可调性,介绍柔性光子晶体材料在包装印刷领域主要应用和研究价值。结论 目前柔性光子晶体在包装印刷方面的应用主要在于纺织、防伪、体育与健康等方面。柔性光子晶体在绿色印刷和包装领域具有重大潜力,可进一步深度研究拓宽其日常生活领域化应用,进一步推动包装印刷行业的绿色发展。