| 单晶α-Si3N4纳米线宏量制备研究 |
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| 作者姓名： | 雷超 魏飞 |
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| 作者单位： | 广东省科学院 广东省材料与加工研究所, 广州 510650
清华大学 化工系, 绿色反应工程与工艺北京市重点实验室, 北京100084 |
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| 基金项目： | 广东省科学院实施创新驱动发展能力建设专项(2018GDASCX-0964);广东省科学院科研平台环境与能力建设专项(2016GDASPT-0209);广东省科学院科研平台环境与能力建设专项(2016GDASPT-0321);广东省科学院院属骨干科研机构创新能力建设专项(2017GDASCX- 0117);广东省科学院院属骨干科研机构创新能力建设专项(22018GDASCX-0117);广州市科技计划项目(ZWY201704003);广东省材料与加工研究所创新能力建设项目(2017A070701029);广东省公益研究与能力建设专项(2017A070702019);广东省省级科技计划项目(2017A050503004) |
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| 摘 要： | 本研究提出了一种宏量制备单晶α-Si3N4纳米线的方法。以造粒硅粉为原料, 通过在N2-H2混合气氛中直接氮化, 得到具有核壳结构的氮化产物(Si3N4纳米线@多孔Si3N4微米粉体), 氮化产物经过破碎、研磨、分离后即可获得Si3N4纳米线。检测结果表明, 制备的Si3N4纳米线直径为80~150 nm, 长径比为20~50, 其中纳米线含量>95wt%, α相/β相比为17.6, 收率为3.1%。进一步研究表明, 原料中微量Fe元素在还原气氛下具有催化作用, 纳米线由典型的气-液-固(VLS)生长机制控制。实验中对原料硅粉造粒后再氮化具有三大优点: 数量级地增大了Si3N4纳米线生长空间; 纳米线生长分布集中, 有利于后续高效分离; 显著提高了氮化速率。
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| 关 键 词： | 氮化硅 纳米线 直接氮化 造粒 VLS机制 |
| 收稿时间： | 2018-08-31 |
| 修稿时间： | 2018-10-03 |
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