纳米碳化硅材料
纳米碳化硅材料
王星
（武汉工业学院化学与环境工程学院湖北武汉430023）
摘要：本文介绍了碳化硅的结构，纳米碳化硅几种常用的制备的方法和它掺杂改性以及应用。虽然SiC纳米材料制备规模小、成本高、工序复杂，近期难以实现大规模生产，但SiC纳米材料性能优于传统的SiC材料，能够达到高新技术领域的严格要求，具有更为广泛的用途，为此，应进一步加大对SiC纳米材料的研究。
关键词：纳米碳化硅掺杂改性应用
1 引言
纳米材料的出现是21世纪材料科学发展的重要标志，它所表现出的强大的科学生命力不仅是因为揭示出科学的深刻物理含义，而更重要的是它所发现的新结构、新现象、新效应源源不断地被用来开发具有新结构、新性能的固体器件，对通讯、微电子等高新技术产生极其深远的影响。SiC纳米材料具有高的禁带宽度，高的临界击穿电场和热导率，小的介电常数和较高的电子饱和迁移率，以及抗辐射能力强，机械性能好等优点，成为制作高频、大工率、低能耗、耐高温和抗辐射器件的电子和光电子器件的理想材料。SiC 纳米线表现出的室温光致发光性，使其成为制造蓝光发光二极管和激光二极管的理想材料。所以，对纳米碳化硅材料的研究具有十分重要的意义。
2碳化硅的结构
碳化硅（SiC）俗称金刚砂，又称碳硅石是一种典型的共价键结合的化合物，自然界几乎不存在。碳化硅晶格的基本结构单元是相互穿插的SiC4和CSi4四面体。四面体共边形成平面层，并以顶点与下一叠层四面体相连形成三维结构。SiC 具有α和β两种晶型。β－SiC的晶体结构为立方晶系，Si和C分别组成面心立方晶格；α－SiC存在着4H、15R和6H等100余种多型体，其中，6H多型体为工业应用上最为普遍的一种。在SiC的多种型体之间存在着一定的热稳定性关系。在温度低于1600℃时，SiC以β－SiC形式存在。当高于1600℃时，β－SiC 缓慢转变成α－SiC的各种多型体。4H－SiC在2000℃左右容易生成；15R和6H 多型体均需在2100℃以上的高温才易生成；对于6H－SiC，即使温度超过2200℃，也是非常稳定的。下面是三种SiC多形体结构图
常见的SiC多形体列于下表1：
表1 SiC常见多型体及相应的原子排列
多型体晶体结构单位晶胞中参数原子排列次序
C（β- SiC）2H（α-SiC）4H（α-SiC）6H（α-SiC）8H（α-SiC）15R（α-SiC）六方
六方
六方
六方
六方
菱方
1
2
4
6
8
15
ABCABCABC
ABABAB
ABACABAC
ABCACBABCACBA
ABCABACBA
ABCACBCABACABCBA
3纳米碳化硅材料制备方法和掺杂改性
纳米碳化硅的制备
溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是采用特定的纳米材料前躯体在一定的条件下水解，形成溶胶，然后经溶剂挥发及加热等处理，使溶胶转变成网状结构的凝胶，在经过适当的后处理工艺形成纳米材料的一种方法。张洪涛等人[1]采用长链三甲氧基硅烷和正硅酸乙酯两种有机物为起始原料，用溶胶一凝胶法通过合理控制反应条件，制备出SiC凝胶粉体，然后在氩气氛中，900—1300℃下热处理，制备了高纯、低氧含量，直径2.10nm，长度40.80nm的SiC晶须；缺点是容易形成团聚，分散性和结晶度差。张波[2]等人用蔗糖和正硅酸乙酯（TEOS）为前躯体，用溶胶-凝胶法通过合理控制反应条件，并证明只要添入适量的水与TEOS反应，无论是在酸碱条件下，将凝胶块研磨成粉后，于1400℃在氩气气氛下热处理，最后在600℃于空气中除碳，都能得到粒径为15-20nm左右的β-SiC粉。此种工艺方法具有成本低廉，工艺简单等特点，但水的加入量应严格计算后适量加入，而且在碱性环境中水解制得的碳化硅粉团团聚程度高。
化学气相沉积法（CVD法）化学气相沉积法是指通过气相化学反应生成固态产物并沉积在固体表面的过程。分为热能CVD、等离子体增强CVD、光化学CVD、
热激光CVD。化学气相沉积方法制备的碳化硅材料可以达到理论密度并具有极高的纯度（99.999%），其物理性能与力学性能均十分优异，可以用作核屏蔽材料或光学镜头的热压模具材料，该方法还可用于制备碳化硅纤维，使用CVD 方法已成功地制备出25mm厚1500mm宽的板[3]，这种材料的室温热传导率达到250 W/(m·K) ，弯曲强度为466GPa，可用于亚纳米级光学质量的表面抛光。杨修春等[4]采用CVD法对SiH4-C2H4一H2体系在1423—1673 K进行研究，结果表明T=1623K、V(C2H4)／V(SiH4)=1.2时，只存在单相β—SiC，平均粒径1lnm，SiC 的质量分数97.8％，氧的质量分数1.3％，碳的质量分数0.9％。
碳纳米管模板法碳纳米管模板法最可能的生长机理[5]是先驱体碳纳米管的纳米空间为上述气相反应提供了特殊的环境，为气相的成核以及核的长大提供了优越的条件。碳纳米管的作用就像一个特殊的“试管”，一方面它在反应过程中提供所需的碳源，消耗自身，另一方面，提供了成核场所，同时又限制了SiC的生长方向。可以认为，在相同的反应条件下，碳纳米管内的合成反应和管外的反应是不同的。1994年，Zhou等[6]首次用碳纳米管作为先驱体，在流动Ar气保护下让其与SiO气体于1700℃反应，合成了长度和直径均比碳纳米管大一个数量级的实心“针状”的SiC晶须。该过程的总反应式为：
2C（S）+ SiO（V）→SiC（S）+CO（V）
式中S为固态，V为蒸气。
研究表明，在没有金属催化剂条件下，用碳纳米管先驱体之所以能合成实心SiC 晶须，是因为碳纳米管自身的高活性和它的几何构型对晶须的形成和生长起了决定性的作用。Pan等[7]用碳纳米管阵列与Si0反应生成纳米线阵列。首先他们用热解乙炔法制得排列整齐的碳纳米管阵列刚，直径为10-40nm，长度可达2mm，垂直于铁/Si02衬底生长，管与管之间的空隙约lOOnm。以制备的碳纳米管和纯度99.9%
的SiO为原料，在氩气(50mFmin)保护下加热到1400℃并保温2h，得到与碳纳米管相似的SiC纳米线，垂直于衬底生长，直径10.40nm，长度可达2mm。这种方法制备的SiC纳米线呈13相，没有无定型包裹物，排列整齐，稳定性好，有高密度的发射尖端，所以有望应用于真空微电子器件中。清华大学韩伟强等[8]研究了纳
米碳管与Si—SiO2的混合物制备SiC晶须的反应过程，指出：在反应过程中，首先是固态Si和SiO2反应生成SiO气，Si（S）+SiO2（S）→Si0（V）；然后生成的SiO气体
与碳纳米管反应，生成SiC纳米丝，SiO
（V）+2C
（S）
→SiC
（S）
+CO
（V）
；同时伴随以
下反应：SiO
（V）+2CO
（V）
→SiC
（S）
+CO
（V）
及C(纳米管)+C02（V）→2CO（V）。
除此之外，纳米碳化硅的制备还有通电加热蒸发法、电弧放电法、流动催化剂法、烧蚀法、溶胶-凝聚与碳热还原法等多种方法制备。它们有各自的优缺点，shi等[9]用激光烧蚀法制备的SiC纳米线，成本比较高，生成的SiC纳米线外面裹有无定型的SiOx。Seer等[10]用电弧放电法合成了SiC纳米棒，他们用里面填充了硅、石墨和铁粉的石墨作为阳极，但合成的产物中含有大量的纳米颗粒。Li等[11]在此基础上通过改进从而可以大面积地制取β-SiC纳米棒。
纳米碳化硅的掺杂改性
纳米碳化硅基材料的掺杂改性
碳化硅虽然有着许多其他材料不可比拟的优点，但是在性能上还存在自己的局限
性。因此纳米碳化硅的掺杂改性得到人们的重视。碳化硅陶瓷有强度高、硬度大、耐高温、抗氧化等优点，但它的抗弯强度低，断裂韧性低。欧洲动力公司推出的航天飞机高温区用碳纤维增强碳化硅基体和用碳化硅纤维增强碳化硅基体所制造的陶瓷基复合材料，可以分别在1700和1200下保持20时的抗拉强度，并有较好的抗压性能较高的层间剪切强度。周新贵等人[12]采用聚对亚苯基硼的甲苯溶液为前驱体进行液相浸渍，然后在950℃、氮气保护下热解，反复两次后获得了厚度约为0.5-1.0um的碳纤维碳化硼涂层，并制得碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料，此复合材料断裂韧性因具有碳化硼涂层而提高，断裂韧性值最高可达17.41MPa·m1/2 。
在碳化硅材料的光学方面，I.G.Ivanov等[13]给出了磷硼共掺的4H-SiC薄膜小于体材带隙能量发光的特性。S.G.Sridhara研究小组[14]测量并讨论了B作为浅受主杂质和深受主杂质掺入四氢碳化硅薄膜中的光致发光特性，并在室温下测量到了与B掺杂4H-SiC电致发光相似的绿光发射。河北大学杜洁等人研究了N掺杂的比例对3C-SiC薄膜光学带隙的影响趋势，并得出掺杂比例的增加，纳米粒子的减小导致杂质能级加深，使发光增强。
掺杂纳米碳化硅材料
近年来，纳米碳化硅因其优异的性能而被作为增强相广泛的掺杂到其他的基体材料中。
肖戴红等人[15]通过将SiC颗粒掺杂到铝基材料中制备了体积分数为50%的SiC/ Al-5.3 Cu-0.8Mg-0.6Ag-0.5Mn 耐热铝基复合材料，在基体
Al-5.3Cu-0.8Mg-0.6Ag-0.5Mn合金中掺入高体积分数的SiC 颗粒后，复合材料的时效硬化与拉伸性能得到了大幅度的提高，185 ℃峰时效处理后的抗拉强度从356 MPa 增大到520 MPa 。SiC/ Al-5.3 Cu-0.8Mg-0.6Ag-0.5Mn复合材料的组织致密，分布均匀，其断裂方式包括界面脱开、基体韧断和增强体开裂。高飞鹏等人[16]采用机械搅拌和超声分散相结合的方法制备出了纳米SiC 颗粒增强ADC12 铝合金基复合材料，并对制备出的复合材料进行微观结构分析和力学性能测试，与基体合金相比，当纳米SiC 颗粒的含量为2.0%时，所制得的复合材料的抗拉强度、弹性模量、断面收缩率及硬度分别提高23%、43%、160%和7.4%。
华小社等人[17]采用复合电镀技术将Ni和SiC镀到铜电极上，制备出Ni-SiC纳米镀层，此纳米复合镀层晶粒细小，表面光滑、平整，组织均匀致密，且其显微硬度较纯镍镀层可提高3-4倍。张艳丽等人[18]采用复合电镀技术在炭素结构钢板的表面上制备高硬度的Ni- SiC 纳米复合镀层，当阴极电流密度为2.56
A/dm2，镀液中纳米碳化硅粉的质量浓度为20 g/L，镀液的pH 值为5.0，温度为50 ℃时，镀层生长良好，均匀细致平滑，镀层的显微硬度可达到950HV0.2，远高于普通纯镍镀层的硬度。
4纳米碳化硅材料的应用
改性高强度新材料
纳米β-SiC粉体颗粒在高分子复合材料中相容性好分散度好和基本结合性好，改性后高强度尼龙合金抗拉强度比普通PA6提高100％以上，耐磨性能提高2.5倍以上，用户反应很好。主要用于装甲履带车辆高分子配件，汽车转向部件，纺织机械，矿山机械衬板，火车部件等在较低温度下烧结就能达到致密化。
用偶联剂进行表面处理后的纳米碳化硅，在添加量为10％左右时，可大大改善和提高PEEK的耐磨性。（用微米级碳化硅填充PEEK的磨损方式以梨削和磨粒磨损为主，
而用纳米级碳化硅填充PEEK的磨损方式以轻微的粘着转移磨损为主）。
添加一定量的纳米碳化硅在不改变原胶配方进行改性处理，在不降低其原有性能和质量的前提下，其耐磨性可提高15％—30％。另外，20纳米碳化硅应用在橡胶胶辊，打印机定影膜等耐磨，散热，耐温等橡胶产品。
4.2 金属表面纳米SiC复合镀层等
采用纳米级微粒第二项混合颗粒，镍为基质金属，在金属表面形成高致密度，结合力非常好的电沉积复合镀层，其金属表面具有超硬（耐磨）和减磨（自润滑）耐高温的特点。其复合镀层显微硬度大幅度提高，耐磨性提高3-5倍，使用寿命提高2-4倍，镀层与基体的结合力提高30-40％，覆盖能力强，镀层均匀，平滑，细致。
4.3 在电子工业中的应用
利用SiC材料的高热导率、高绝缘性，在电子工业中作大规模集成电路的基片和封装材料。SiC纳米微粉是高温结构陶瓷的理想原料，可作为高温燃气轮机的转子、喷嘴、燃烧器，高温气体的热交换器部件，发动机的汽缸和活塞等部件，还可作核反应堆材料及火箭头部雷达天线罩等。
表2给出了纳米SiC的应用
表2纳米SiC在复合材料中的应用及展望
应用领域应用范围
国防改进的装甲，轴承、发动机燃烧器，高性能雷达天线材料和红外整流罩、低能性部件、直升机和喷气飞机零件等
环保用于处理苛刻环境的环保系统和部件，过滤器和洗涤器，辐射管和焚烧炉，废水处理系统等
航空轴承，燃烧器电池，燃料系统和阀门，高温电力辅助构件(如起动机上旋转部件，封盖，骨架，保温系统，透平机部件)等
汽车催化剂转化器，驾驶系统零部件，固定边界的通流加热器，燃料喷射器，低热排泄的内燃机及其他热机零件，阀门等
化工促发器和点火器，机械封盖，喷嘴，辐射管和燃烧器，同流加热器，汽油重整裂化器，耐火材料，阀门等
电子工业高性能多层集成块封装，多层电容器，压力和气体传感器，衬底等
能源轴承，陶瓷汽轮机，废热发电装置，过滤器，电池(固体氧化物)，高温结构部件，流量控制阀，石油精炼加热器等
生物陶瓷人造牙齿，骨头，关节等
5 结语
SiC纳米材料比传统的SiC材料具有更优异的性能，能够达到高新技术领域的严格要求，作为一种具有广泛用途的纳米结构材料，对其进行深入而广泛的研究是很有意义的。目前正在研究的SiC纳米材料的制备方法都存在产量小、成本高、工序复杂等缺点，如何降低成本、扩大规模是未来SiC纳米材料制备研究的重点。为使SiC纳米材料具有更为广泛的用途，须要进一步加大对SiC纳米材料的应用研究，以应用研究促进基础研究，拓宽SiC纳米材料的应用领域，从而更好的为人类社会服务。
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碳化硅纳米颗粒增强纳米结构的微观结构和力学性能
纳米碳化硅强化纳米结构铜的微观结构的发展和力学性能摘要：纳米结构的铜和体积占百分之2的铜的碳化硅纳米复合材料是由 机械研磨和热压工艺生产的。微观结构的发展在制作过程中通过X射线衍射，电子显微镜扫描，透射电子显微镜扫描和电子反向散射衍射技术被研究。结果表明，铜的微观结构和铜基纳米复合材料由双峰和非随机取向差分布混合而成的等轴纳米晶粒构成的。在有碳化硅纳米颗粒精炼铜基质的晶粒结构的前提下，低角度晶界的比例增加。力学性能的评价通过压缩试验表现出屈服强度增强从505717兆帕的纳米铜到630712兆帕与2％（vol）的碳化硅强化金属。我们联系纳米材料的强度与其基于强化机制的微观结构特征。分析不同机制的作用包括奥罗万强化，大角度晶界和位错密度。它表明，高角度晶界的纳米结构材料在加强机制中发挥了重要的作用。提出并讨论了纳米粒子的影响。 关键词：铜纳米结构材料碳化硅晶粒尺寸强化机理 1.介绍 铜具有良好的成形性，优良的导电性和导热性，低成本的独特组合。这些优点使铜作为合适的铜基复合材料对于结构和功能应用的制备。它是有据可查的铜与陶瓷颗粒的加固显著改善了高温机械性能和耐磨性而没有让基质的导热和导电严重恶化。因此，铜基复合材料被认为是有前途的候选，在高导电性，高机械性能，和良好的耐磨性的应用中是必需的。近年来，纳米的增强早已被研究作为铜基复合材料的制备。它已经表明，少量细小的陶瓷颗粒如Al2O3，WC和TiB2的加入，提高了铜的强度而且电气和热导率都没有太大的影响。 在铜基复合材料中，铜基碳化硅复合材料因其优异的导电性和导热性、硬度、耐磨性和摩擦性能而受到越来越多的关注。铜基碳化硅复合材料已用于焊接电极，电触点，接触器，开关，断路器，和电子封装。粉末冶金方法，挤压铸造，复合电铸技术通常被用于制备铜基复合材料。 虽然大量的研究已经呈现出铜基碳化硅复合材料的制备和特性，但纳米碳化硅颗粒的加入和它们对铜基质的晶粒结构的影响已被告知有限。建华等人用电铸工艺制备纳米碳化硅颗粒增强铜。他们发现纳米颗粒精细分布在整个基体中，因此纳米复合材料表现出较高的硬度和良好的耐磨性。由雷恩卡等人进行电沉积的方法用微米和纳米尺寸的碳化硅颗粒加强铜。制备出来的铜基碳化硅复合材料表现出硬度与未加强的相比对于微米级别的碳化硅和纳米级别的碳化硅分别高出35%和61%。当然耐磨性也明显改善。铜基复合材料的力学性能如果铜基体的晶粒结构也会进一步提高。 近日，Shen和Guduru等人表明通过减小的铜晶粒尺寸到纳米范围内（小于100纳米），同时延展性几乎保持不变或提高使拉伸强度能提高到1GPa 的高值。如果在纳米结构的铜基体中的碳化硅纳米颗粒得到精细和均匀分布，纳米铜复合材料将具有独特的高导热性和导电性，以及优异的耐高温退火。 在本文中，我们使用高能量机械球研磨制备纳米晶铜和铜基碳化硅复合粉末。对粉末进行热压，并对其显微结构特征进行了研究。该材料的强度是
碳化硅纳米线的合成方法与制作流程
碳化硅纳米线的合成方法，它涉及一种碳化硅纳米线的合成方法。本技术是为了解决现有制备碳化硅纳米线的方法原材料浪费严重、成本高、结构不均匀、长径比低的技术问题。本方法如下：将处理后的生长基底放于坩埚内硅树脂的上方，将坩埚放于真空高温炉中在升温，保温，降温，即得。该方法在生长SiC纳米线的同时，在模具内部生成SiC纳米颗粒，这样可以极大的提高原料利用率从而降低了成本，同时合成了链珠状的SiC纳米线，特殊的链珠状结构使其在复合材料、场致发射体、光催化剂、储氢及疏水表面具有更大的应用潜力。链珠状纳米线的生成同时伴有超长超直的SiC纳米线的生成。产品结构均匀。本技术属于纳米线的制备领域。 权利要求书 1.碳化硅纳米线的合成方法，其特征在于所述碳化硅纳米线的合成方法按照以下步骤进行： 一、称取硅树脂和金属催化剂，将硅树脂放入坩埚内； 二、将金属催化剂用无水乙醇溶解，催化剂浓度为0.01-0.2mol/L，得到金属盐溶液； 三、生长基底用蒸馏水、乙醇分别清洗，真空烘干，烘干的生长基底放于金属盐溶液中，在20℃真空的条件下浸渍30min-2h，然后将浸渍后的生长基底在60℃-80℃真空的条件下烘
干； 四、将经过步骤三处理的生长基底放于坩埚内硅树脂的上方，将坩埚放于真空高温炉中在升温速率为1-10℃/min、氩气保护的条件下，升温至1300-1700℃，保温1-5h，降温，降温速率设置两小时降到1000℃，之后自然冷却至室温，即得碳化硅纳米线。 2.根据权利要求1所述碳化硅纳米线的合成方法，其特征在于步骤一所述硅树脂为聚甲基硅倍半氧烷、甲基苯基硅树脂、甲基硅树脂、低苯基甲基硅树脂、自干型有机硅树脂、高温型有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、有机硅聚酯改性树脂、自干型环保有机硅树脂、环保型有机硅树脂、不粘涂MQ料有机硅树脂、高光有机硅树脂、苯甲基透明硅树脂、甲基透明有机硅树脂、云母粘接硅树脂、聚甲基硅树脂、氨基硅树脂、氟硅树脂、有机硅-环氧树脂、有机硅聚酯树脂、耐溶剂型有机硅树脂、有机硅树脂胶粘剂、耐高温甲基硅树脂、甲基MQ 硅树脂或乙烯基MQ硅树脂。 3.根据权利要求1所述碳化硅纳米线的合成方法，其特征在于步骤一所述金属催化剂为 Fe(CO)5、Fe2(CO)9、Fe(C5H5)、Fe3O4、FeCl2、FeCl2·6H2O、FeCl3、FeCl3·6H2O、 Fe(NO)2、Fe(NO)3、Fe2O3、NiCl2、NiBr2、NiI2、NiO、Ni(OH)2、(C2H5)2Ni、Ni(CO)4、Ni(NO3)2、CuCl2、Cu(NO3)2、C22H14CuO4、Cu2O、Mn(NO3)2、(C17H35COO)2Mn、PdCl2、Y2O3、DyCl3、CoC2O4、CoCO3、CoO、CoCl2、Co(OH)2、Co(NH3)6、 Co(CN)6、Co(SCN)4、Co(CO)4、Co(NO3)2。 4.根据权利要求1所述碳化硅纳米线的合成方法，其特征在于步骤一所述坩埚为刚玉坩埚、石墨坩埚、石英坩埚、铂金坩埚、氧化铝坩埚、铂坩埚、钼坩埚或碳化硅坩埚； 步骤三所述生长基底为石墨毡、碳纤维、碳布、SiC纤维布、SiC单晶片、石墨片、SiO2纤维、硅酸铝纤维、玻璃纤维、莫来石片、氧化铝纤维、氧化锆纤维、聚酰亚胺纤维、芳纶纤维、Si纳米线或Al2O3。 5.根据权利要求1所述碳化硅纳米线的合成方法，其特征在于步骤四中将坩埚放于真空高温炉中，在氩气流速为0.2ml/min的条件下升温，其中达到600℃以前升温速率为3℃/min，达到600℃之后以5℃/min升到1400℃，然后再以1℃/min的升温速率升到1550℃，在1550℃保温
纳米碳化硅材料
纳米碳化硅材料 摘要：本文主要讨论的是关于纳米碳化硅材料的结构、性能及其应用，主要在其 光学性质、力学性质等方面对其进行讨论。 关键词：纳米碳化硅光学性质力学性质 1. 引言 SiC纳米材料具有高的禁带宽度，高的临界击穿电场和热导率，小的介电常 数和较高的电子饱和迁移率，以及抗辐射能力强，机械性能好等特性，成为制作 高频、大功率、低能耗、耐高温和抗辐射器件的电子和光电子器件的理想材料。 SiC 纳米线表现出的室温光致发光性，使其成为制造蓝光发光二极管和激光二极 管的理想材料。近年来的研究表明：微米级SiC晶须已被应用于增强陶瓷基、金 属基和聚合物基复合材料，这些复合材料均表现出良好的机械性能，可以想象用 强度硬度更高及长径比更大的SiC 一维纳米材料作为复合材料的增强相，将会 使其性能得到进一步增强。随着研究的深入，研究者还发现一维SiC纳米结构在 储氢、光催化和传感等领域都有广泛的应用前景。 2. 纳米碳化硅结构 碳化硅（SiC）俗称金刚砂，又称碳硅石是一种典型的共价键结合的化合物， 自然界几乎不存在。碳化硅晶格的基本结构单元是相互穿插的SiC4和CSi4四面 体。四面体共边形成平面层，并以顶点与下一叠层四面体相连形成三维结构。SiC 具有α和β两种晶型。β－SiC的晶体结构为立方晶系，Si和C分别组成面心立 方晶格；α－SiC存在着4H、15R和6H等100余种多型体，其中，6H多型体为 工业应用上最为普遍的一种。在SiC的多种型体之间存在着一定的热稳定性关 系。在温度低于1600℃时，SiC以β－SiC形式存在。当高于1600℃时，β－SiC 缓慢转变成α－SiC的各种多型体。4H－SiC在2000℃左右容易生成；15R和6H 多型体均需在2100℃以上的高温才易生成；对于6H－SiC，即使温度超过2200℃， 也是非常稳定的。下面是三种SiC多形体结构图
纳米碳化硅材料
纳米碳化硅材料 王星 （武汉工业学院化学与环境工程学院湖北武汉430023） 摘要：本文介绍了碳化硅的结构，纳米碳化硅几种常用的制备的方法和它掺杂改性以及应用。虽然SiC纳米材料制备规模小、成本高、工序复杂，近期难以实现大规模生产，但SiC纳米材料性能优于传统的SiC材料，能够达到高新技术领域的严格要求，具有更为广泛的用途，为此，应进一步加大对SiC纳米材料的研究。 关键词：纳米碳化硅掺杂改性应用 1 引言 纳米材料的出现是21世纪材料科学发展的重要标志，它所表现出的强大的科学生命力不仅是因为揭示出科学的深刻物理含义，而更重要的是它所发现的新结构、新现象、新效应源源不断地被用来开发具有新结构、新性能的固体器件，对通讯、微电子等高新技术产生极其深远的影响。SiC纳米材料具有高的禁带宽度，高的临界击穿电场和热导率，小的介电常数和较高的电子饱和迁移率，以及抗辐射能力强，机械性能好等优点，成为制作高频、大工率、低能耗、耐高温和抗辐射器件的电子和光电子器件的理想材料。SiC 纳米线表现出的室温光致发光性，使其成为制造蓝光发光二极管和激光二极管的理想材料。所以，对纳米碳化硅材料的研究具有十分重要的意义。 2碳化硅的结构 碳化硅（SiC）俗称金刚砂，又称碳硅石是一种典型的共价键结合的化合物，自然界几乎不存在。碳化硅晶格的基本结构单元是相互穿插的SiC4和CSi4四面体。四面体共边形成平面层，并以顶点与下一叠层四面体相连形成三维结构。SiC 具有α和β两种晶型。β－SiC的晶体结构为立方晶系，Si和C分别组成面心立方晶格；α－SiC存在着4H、15R和6H等100余种多型体，其中，6H多型体为工业应用上最为普遍的一种。在SiC的多种型体之间存在着一定的热稳定性关系。在温度低于1600℃时，SiC以β－SiC形式存在。当高于1600℃时，β－SiC 缓慢转变成α－SiC的各种多型体。4H－SiC在2000℃左右容易生成；15R和6H 多型体均需在2100℃以上的高温才易生成；对于6H－SiC，即使温度超过2200℃，也是非常稳定的。下面是三种SiC多形体结构图
纳米级碳化硅
纳米级碳化硅 金蒙新材料生产的纳米级碳化硅，对红外波有较强的吸收能力，可用作红外吸波和透波材料，做成功能性的薄膜或纤维，也可用于抛光研磨。 金蒙新材料通过特殊工艺生产的纳米碳化硅，具有纯度高、粒径分布范围小、比表面积高、化学性能稳定、导热系数高（165W/MK）、热膨胀系数小、硬度高等特点。其莫氏硬度达9.5，显微硬度为2840-3320kg/mm2,介于刚玉和金刚石之间，机械强度高于刚玉，是首选的材料耐磨添加剂。 纳米碳化硅具有优良的导热性能，还是一种半导体，高温时能抗氧化；纳米碳化硅耐磨，耐高温，耐腐蚀,耐酸碱溶剂，广泛应用于涂料、油漆等领域，增加耐磨性。 金蒙新材料纳米级碳化硅主要应用领域： 1.改性高强度尼龙材料：纳米SiC粉体在高分子复合材料中相容性好、分散性好，和基体结合性好，改性后高强度尼龙合金抗拉强度比普通PA6提高150％以上，耐磨性能提高3倍以上。主要用于装甲履带车辆高分子配件，汽车转向部件，纺织机械，矿山机械衬板，火车部件等。在较低温度下烧结就能达到致密化。 2.改性聚醚醚酮（PEEK，特种工程塑料）：金蒙碳化硅公司表面处理后的纳米碳化硅，添加量为5％左右时，可极大改善PEEK的耐磨性（提高原来的30%以上）。 3.橡胶行业的应用：添加2%左右金蒙纳米碳化硅，不改变原胶配方
进行改性处理，不降低原有性能和质量，可将耐磨性提高20％—40％。纳米碳化硅同时被广泛应用在橡胶胶辊、打印机定影膜等领域。 4.金属表面纳米SiC复合镀层：采用纳米级混合颗粒，在金属表面形成高致密度，结合力强的电沉积复合镀层。复合镀层显微硬度大幅度提高，耐磨性提高2-3倍，使用寿命提高3-5倍，镀层与基体的结合力提高40％，覆盖能力强、镀层均匀、平滑、细致。 5.其他应用：高性能结构陶瓷（如火箭喷嘴，核工业等），吸波材料，点火器，抗磨润滑油脂，高性能刹车片，高硬度耐磨粉末涂料，复合陶瓷增强增韧，电气工业用电热元件，远红外线发生器，航空航天工业领域的结构涂层、功能涂层、防护涂层、吸波材料、隐身材料，坦克及装甲车的防护装甲，陶瓷刀具、刃具、量具、模具，特殊用途的结构陶瓷、功能陶瓷、工程陶瓷。
纳米碳化硅高辐射率节能涂料
纳米碳化硅高辐射率节能涂料 简介：纳米碳化硅高辐射率节能涂料采用空气中燃烧合成制备纳米碳化硅粉体的技术，与传统生产技术相比，该工艺的优点在于：反应合成过程可在空气中进行，无需外加热源及反应设备的投入，属于典型的节能降耗技术；反应原料为常规工业品，成本低、方便可得，且可以保证产品的高纯度；机械活化处理时间短，燃烧合成反应速度快，使得整个生产周期较短；合成的碳化硅粉末产品粒度细小均匀，无需破碎研磨即为纳米级超细粉体。 涂刷纳米碳化硅高辐射率节能涂料后能增加基体表面黑度；由于基体表面的吸收和辐射作用，改变了传热区内热辐射的波谱分布，将热源发出的间断式波谱转变成了连续波谱，从而促进被加热物体吸收热量；高温辐射能量大多数集中在1-5μm波段，而一般的涂料在这一波段的发射率很低，对高温辐射不利，红外辐射涂料可以弥补这一不足。纳米碳化硅高辐射率节能涂料采用了纳米级粉体，与微米级粉体相比，由于破坏了原来物质内部固有的各种化学键，减弱了粒子之间的各种相互作用力，增大了组成物质的基本微观粒子之间的平均间距，因而单位体积内的粒子数会显著减小，从而能够提高热辐射的透射深度以降低吸收指数，更进一步提高物体的辐射率。纳米碳化硅高辐射率节能涂料是一种性能优异的新型工业涂料。 特点： 纳米碳化硅高辐射率节能涂料的性能特点如下： 1）纳米碳化硅高辐射率节能涂料结构稳定，在中、高温坏境均适用； 2）纳米碳化硅高辐射率节能涂料高的半球全向辐射率ε，在常温至1400℃范围内ε始终大于0.85，高温下衰减缓慢； 3）纳米碳化硅高辐射率节能涂料粘接性好，在常温到高温的反复使用条件下，能牢固地粘接在基体上，不龟裂、不脱落； 4）纳米碳化硅高辐射率节能涂料可以保护基体材料，使用寿命长； 5）纳米碳化硅高辐射率节能涂料施工简单、投资较少、见效快、安全无污染、使用范围广泛； 6）纳米碳化硅高辐射率节能涂料节能效果显著，可达15%以上。 技术指标： 纳米碳化硅高辐射率节能涂料的技术指标见下表： 项目技术指标 适用温度/℃600-1500 耐火度/℃≥1790 比重/(kg/m3) 1.65-1.90 黏度/s12 pH值7-8 法向全波段辐射率（ε）≥0.85 热膨胀系数（20-1450℃） 6.5-7.0×10-6 氧化增重率（1350℃）/%≤7 抗热震次数（1100℃）≥12 适用范围： 1）改造工业炉 纳米碳化硅高辐射率节能涂料可用于冶金、石化、陶瓷、医药、机械等行业领域的轧钢
(完整word版)碳化硅纳米线的制备与性能研究进展
碳化硅纳米线的制备与性能研究进展 ××× ××××××××××学校西安邮编××× 摘要： SiC半导体材料的禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、饱和漂移速度高等特点使其在高频、高温、高功率、抗辐射等方面有良好的性能，被认为是新一代微电子器件和集成电路的半导体材，因此研究SiC纳米线材料具有重要意义。 Summary: SiC semiconductor materials with the big breakdown electric field width, high, thermal conductivity, saturated drifting velocity higher characteristic in the high frequency and high temperature, high power, resist radiation and good performance, and is considered to be a new generation of microelectronics devices and integrated circuit of the semiconductor material, so the study of SiC nanowires material to have the important meaning. 关键词：纳米线,SiC,场效应晶体管,薄膜晶体管,光催化降解 Key words: Nanowires, SiC, field effect transistor, thin film transistor, photocatalytic degradation .1 纳米材料的性能 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1—100nm)或由它们作为基本单元构成的材料。纳米材料具有量子尺寸效应、小体积效应、表面效应和宏观量子隧道效应等，这使得纳米体系的光、电、磁、热等物理性质与常规块体材料不同，出现许多新奇的
纳米碳化硅粉体在复合高分子材料中的应用
开尔纳米产品应用论文（周报） 论文名称纳米碳化硅粉体在复合高分子材料中的应用 一、本期推介粉体：例如：纳米碳化硅粉体 1、主要技术指标（与本论文相关联的指标）： SiC具有α和β两种晶型。β-Sic的晶体结构是立方晶系，Si和C分别组成面心立方晶格，Si—C的原子间距为0.1888nm，α-SiC存在着4H、15R和6H等100余种多型体，其中，6H多型体在工业上应用最为广泛。在6H-SiC中，Si与C交替成层状堆积，Si层间或C层间的距离为0.25nm，Si-C的原子间距约为0.19nm。 在SiC的两种晶型之间存在一定的热稳定性关系。温度低于1600℃时，SiC以β-SiC存在；温度高于1600℃时，β-SiC通过再结晶缓慢转变成α-SiC的各种型体（4H、6H和15R等）。4H-SiC 在2000℃左右容易生成；而15R和6H多型体均需在2100℃以上才能生成，但15R的热稳定性比6H多型体差，对于6H-SiC,即使温度超过2200℃也非常稳定。 2、本期重点推介的性能（关键词、句）：纳米碳化硅粉体纳米碳化物 二、产品应用的主要内容（使用方法、简易流程等）： 1、主要原理（机理）叙述： 本产品纯度高、粒径小、分布均匀，比表面积大、高表面活性，松装密度低，具有极好的力学、热学、电学和化学性能，如下： 1、硬度高，弹性模量大，具有良好的自润滑性，是首先的材料耐磨添加剂； 2、热胀系数低，导热系数高，同时具有很好的吸波特性； 3、SiC是第三代半导体材料的核心之一，具有很多优点，如带隙宽、热导率高、电子饱和漂移速率大、化学稳定性好等，非常适于制作高温、高频、抗辐射、大功率和高密度集成的电子器件； 4、化学稳定性高，纯的SiC不会被HC1、HNO3、H2SO4和HF等酸溶液以及NaOH等碱溶液所侵蚀，但在空气中加热时会发生氧化反应。 2、使用工艺、过程描述： 2.1 SiC填充改性高分子复合材料 用无机物质填充改性有机高分子材料所制备的聚合物基复合材料是一类新型材料，在性能（如耐磨性）提高的同时，还表现出一些新的性能（如吸波性能）。特别是对纳米无机填料改性高分子材料所制备的复合材料而言，在填料和基体之间形成了松散材料体积分数更大的界面层，所以在填料含量非常低的条件下就可以对材料的性能产生很大影
SiC纳米材料的制备与应用研究现状
安徽科技学院2014-2015学年第2学期《纳米材料合成技术》课程论文 学院：化学与材料工程班级：无机非金属材料工程12级卓越班学号：1882120129 姓名：周可可授课教师：李子荣成绩： 论文摘要：本文根据SiC纳米材料的尺寸不同，分别介绍了其零维和一维纳米材料的制备与应用进展。零维SiC纳米材料即SiC纳米微粉，主要是通过激光诱导化学气相沉积法（LICVD）、通电加热蒸发法、聚合物热分解法制取得到。由于该粉末具有优良的力学性能、电性能和热导率，作为结构材料广泛应用于集成电路的基片和封装材料等。一维SiC纳米材料主要是通过模板法、激光烧蚀法、加热蒸发法和碳热还原法制取而来。由于该一维材料具有一定的耐磨、耐腐蚀以及低密度、高强度的优良特性，可应用于发动机改装器、高性能雷达天线材料和红外整流罩等。 教师评语：
SiC纳米材料的制备与应用研究现状 摘要：本文根据SiC纳米材料的尺寸不同，分别介绍了其零维和一维纳米材料的制备与应用进展。零维SiC纳米材料即SiC纳米微粉，主要是通过激光诱导化学气相沉积法（LICVD）、通电加热蒸发法、聚合物热分解法制取得到。由于该粉末具有优良的力学性能、电性能和热导率，作为结构材料广泛应用于集成电路的基片和封装材料等。一维SiC纳米材料主要是通过模板法、激光烧蚀法、加热蒸发法和碳热还原法制取而来。由于该一维材料具有一定的耐磨、耐腐蚀以及低密度、高强度的优良特性，可应用于发动机改装器、高性能雷达天线材料和红外整流罩等。 关键词：SiC；纳米材料；制备、应用 0 引言 SiC具有低密度、高强度、高弹性模量、高抗氧化性以及优异的耐磨性和耐腐蚀性，广泛应用于航空、航天、能源、化工和环保等众多领域[1]。同时，SiC作为第三代半导体材料，有高临界击穿电压、高热导率、宽带隙等良好的性质，使其成为制造高频、大功率、抗辐射、耐高温的半导体器件及长波发光二极管等等的理想材料[2]。但传统SiC材料自身的缺陷（如易脆性）使其无法满足目前这个社会的现代科技的苛刻要求。纳米技术的诞生为SiC纳米材料的制备开辟了一条崭新的路径和新的制备征程。SiC纳米微粉，是指颗粒直径为1~100nm 之间的SiC颗粒。而且性能更为优异的SiC纳米微粉可以克服SiC传统材料的缺陷，应用也更为广泛和有效性[3]。一维的SiC纳米材料除了具有其块体材料的性质之外，还具有其他以下特性：（1）十分优异的力学性能，具有较高的弹性和强度，是一种优良的补强增韧添加剂，已被用于陶瓷、聚合物和金属等的增强材料应用；（2）特殊的光学性能，可清晰地观察到室温下的某些发光特性，因此在光电子器件领域中拥有不错的应用前景；（3）优良场发射特性，且其阈值场强不高，但电流密度较强，且高温下较为稳定，可以作为发射电磁场的电极物质。（4）高效的光催化特性，可用于废水处理系统的光催化及提高太阳光的利用率方面等[4]。 而本文介绍了SiC的零维和一维纳米材料的制备方法及应用进展。零维SiC纳米材料即SiC纳米微粉，主要从激光诱导气相沉积技术（LICVD）、通电加热蒸发法、聚合物（螯合物）热分解法来阐述其制备过程。在应用方面，由于该粉末具有优良的力学性能、电性能以及热导率，因此为实现其所能发挥的最大优势，其可以作为作为结构材料，而能够被应用于集成电子电路的基片和封装材料等广大范围。一维SiC纳米材料主要介绍了其是通过模板法（碳纳米管等）、激光烧蚀技术、加热蒸发法和碳热还原法制取而来。在应用发面，由于该一维材料具有一定的耐磨、耐腐蚀，另外，还具有低密度、高强度的优良特性，可应用于航空航天技术方面，比如神舟系列航天器的发动机改装器、雷达上的高性能天线合成的纳米原材料和夜视仪上的红外整流罩等。 1 SiC纳米材料的制备 1.1零维SiC纳米材料的制备 1.1.1激光诱导化学气相沉积法（LICVD） 激光诱导化学气相沉积法（LICVD）是一种近几年兴起的制备纳米微粉的技术，使用该方案的优点有：粒子大小可以控制、粒度分布均匀，且易制备得到几纳米至几十纳米（nm）的晶态或非晶态纳米颗粒。其基本原理是利用气体分子的激光分解过程（比如红外多光子分解或紫外线光解）、激光高温降解、激光诱导化学方法合成反应等。在一定的工艺流程下，通过控制其激光功率大小、反应池压强、反应参与气体摩尔配比和整体反应
碳化硅纳米线
NANO EXPRESS Open Access Large-scale Synthesis of b -SiC Nanochains and Their Raman/Photoluminescence Properties Alan Meng 1,Meng Zhang 2,Weidong Gao 2,Shibin Sun 2,Zhenjiang Li 2* Abstract Although the SiC/SiO 2nanochain heterojunction has been synthesized,the chained homogeneous nanostructure of SiC has not been reported before.Herein,the novel b -SiC nanochains are synthesized assisted by the AAO tem-plate.The characterized results demonstrate that the nanostructures are constructed by spheres of 25–30nm and conjoint wires of 15–20nm in diameters.Raman and photoluminescence measurements are used to explore the unique optical properties.A speed-alternating vapor –solid (SA-VS)growth mechanism is proposed to interpret the formation of this typical nanochains.The achieved nanochains enrich the species of one-dimensional (1D)nanos-tructures and may hold great potential applications in nanotechnology.Introduction Controlled,rational,and designed growth of 1D nanos-tructures,such as nanowire,nanorod,nanotube,and nanobelt have attracted considerable attentions in nano-technology due to the distinct potential applications in functional electronic,photonic,and mechanical nanode-vices [1-4]. 1D SiC nanostructures,as an outstanding wide-gap semiconducting materials [5-8],have exhibited great applications in composite materials,optical circuits,light-emitting diodes,field-emission devices,and hydro-gen storage [9-12].These properties make SiC a pro-mising candidate for various applications in nanoscale photoelectronic device [13].As known to all,some intrinsic properties are directly connected with the specific morphologies,much effort has being devoted to the synthesis and applications of various 1D SiC nanostructures,and different types of SiC nanos-tructures have been synthesized and reported in present literatures [14-23].Incentived by the development of novel 1D SiC nanostructure to pursuit its unique prop-erty,a simple chemical vapor reaction (CVR)approach combined with nanoporous AAO template for SiC crys-tal growth control was successfully developed.Herein,the SiC nanostructures were obtained via the chemi-cal vapor process between the C (vapor)pyrolyzed from the C 3H 6and SiO (vapor)generated by a solid –solid reaction between milled Si-SiO 2;therefore,the process was called after chemical Vapor Reaction (CVR).The CVR approach has been well revealed for the synthesis of SiC nanostructures due to the inherent advantages of simple process,low cost,lower tempera-ture,catalyst free and high purity quotient [24]. Just recently,we have successfully synthesized periodic composite SiC/SiO 2beaded nanostructures (SiC nano-wires and SiO 2nanospheres)on carbon substrate via the CVR approach [25].Wei et al.[26].have synthesized 1D SiC/SiO 2nanochain heterojunctions are composed of 3C-SiC strings and SiO 2beads via microwave method;however,the chained homogeneous nanostruc-ture of single-crystalline SiC has not been reported ere-now.In this paper,the nanostructures of the product are constructed by spheres of 25–30nm and conjoint wires of 15–20nm in diameters.[111]is the typically preferred growth direction with high density of stacking faults.Moreover,the as-gained nanostructures may have great application in improving the properties of the nano-composite materials due to the strong adhesion between the contoured surface nanowires and matrix comparing to the smooth-surface nanowires [27].Synth-esis,characterizations,the corresponding Raman spec-troscopy and photoluminescence measurement are also reported and discussed in this paper.A SA-VS growth mechanism is further proposed to interpret the growth mechanism of the uniform single-crystalline SiC nanochains. *Correspondence:zjli126@https://www.360docs.net/doc/2117866032.html, 2 College of Electromechanical Engineering,Qingdao University of Science and Technology,266061,Qingdao,People ’s Republic of China.Full list of author information is available at the end of the article Meng et al .Nanoscale Res Lett 2011,6:34 https://www.360docs.net/doc/2117866032.html,/content/6/1/34 ?2010Meng et al.This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (https://www.360docs.net/doc/2117866032.html,/licenses/by/2.0),which permits unrestricted use,distribution,and reproduction in any medium,provided the original work is properly cited.
一维碳化硅纳米材料的制备、表征及性能研究
一维碳化硅纳米材料的制备、表征及性能研究 摘要 碳化硅（SiC）半导体材料具有禁带宽度大、击穿电场高、热稳定性好、热导率和饱和电子漂移速度大等特点，使其在高温、高频、强辐射、大功率等条件下具有良好的性能。而一维SiC纳米材料由于独特的形貌和结构特征，使其具有一些奇特的物理和化学性能，在纳米电子器件、纳米光电子器件、纳米场发射器件、纳米复合材料、催化等方面具有广泛的应用前景。因此，一维SiC纳米材料的制备及性能研究具有重要的意义。 本文选用不同的碳源与硅源，采用碳热还原法制备SiC纳米线，并探讨纳米线的规模化制备工艺；应用X射线衍射、场发射电镜、透射电镜和选区电子衍射等测试手段研究了SiC纳米线的相组成、形貌和微结构；应用荧光分光光度计、紫外-可见光谱仪和热重分析仪等仪器研究了SiC纳米线的光学性能、能带结构和抗氧化性能。在上述基础上，讨论了SiC纳米线的生长机理并分析影响其生长的因素；探索了SiC纳米线的结构与性能的关系；探讨了SiC纳米线的热稳定性能。主要结论如下： 首先，以正硅酸乙酯和炭黑为主要原材料，采用溶胶-凝胶碳热还原法制备了SiC纳米线，分析了影响纳米线生长的因素和生长机理，实现了对其形貌的有效控制。研究表明，SiC纳米线的形貌受温度、Si/C比和保温时间的影响：当温度为1500 o C、1550 o C和1600 o C时，分别制备了直线状纳米线、分级结构纳米线和纳米棒，其直径约为100-240nm；当Si/C=1:1时，纳米线的直径较均一且分级结构显著；保温时间太短，不利于分级结构纳米线的形成。透射电镜和选区电子衍射显示，纳米线的生长方向为(111)方向，且纳米线中
纳米碳化硅基复相陶瓷的分散和烧结技术研究进展
"#国防基础科研项目! :7$&##%$$"%""宋春军#男$$*+7年生$硕士生"Q E 0##+$%,&9$*##$"’,-./0#-./034H 4!D 43-./0564-纳米碳化硅基复相陶瓷的分散和烧结技术研究进展# 宋春军!徐光亮 !西南科技大学材料科学与工程学院"绵阳%&$#$# #""摘要""碳化硅陶瓷是一种高性能的陶瓷! 具有高强度"高硬度"耐高温"耐化学腐蚀"高热导率"低热膨胀以及低密度等性能!广泛应用于各个工业领域以及航空航天领域#从纳米复相陶瓷制备过程中的分散方法以及碳化硅基陶瓷的烧结方法与烧结助剂等方面详细论述了目前有关碳化硅基纳米复相陶瓷的研究进展# 关键词""碳化硅"晶须"纳米复相陶瓷"分散"烧结 I %J %1#;.%,/#’I 0&;%"&0#,),3<0,/%"0,$# ’<010*#,D )"703%L )&%3-),#F *#.; #&0/%D %").0*&P 8B C[D 2>h 2>";
22纳米碳化硅的制备方法及研究进展+
纳米碳化硅的制备方法及研究进展 郝斌张萌 （唐山学院环境与化学工程系河北唐山063000） 摘要：纳米SiC材料是多种性能非常优越的材料，本文对纳米碳化硅的研究进展做了综述，并介绍了几种常用的制备纳米碳化硅粉体、碳化硅纳米线的方法，同时就其应用及大规模生产方面简述了其各自的特点，并提出了一些需要注意的问题。 关键词：纳米碳化硅；制备方法；研究进展 1 引言 纳米材料的出现是21世纪材料科学发展的重要标志，它所表现出的强大的科学生命力不仅是因为揭示出科学的深刻物理含义，而更重要的是它所发现的新结构、新现象、新效应源源不断地被用来开发具有新结构、新性能的固体器件，对通讯、微电子等高新技术产生极其深远的影响。纳米碳化硅具有良好的导热性、化学稳定性、抗热震性等优点，而且能够在高温、强腐蚀性等苛刻条件下使用，使得它成为化学反应中催化剂载体的理想材料，并且已经被成功应用于一些重要的化学反应中，如：低温脱硫、催化氧化、汽车尾气的净化、甲烷偶联、直链烷烃的异构化等[1]。所以，对纳米碳化硅材料制备方法的研究具有十分重要的意义。 2 纳米SiC的研究进展 碳化硅（SiC）是第三代半导体的核心材料之一，与硅、砷化镓相比，它具有许多优点，如宽带隙、高电子饱和高击穿场强、热导率、化学稳定性好等，非常适于制作高温、高频、抗辐射、大功率和高密度集成的电子器件[2]。 90年代以后，6H-SiC和4H-SiC单晶片分别于1991，1994年实现商品化[3]，并且SiC薄膜制备技术方面也取得了可喜进展，如：化学气相沉淀法（CVD），分子束外延法(MBE)、原子层外延法及脉冲激光淀积（PLD）等，使得SiC单晶薄膜的质量不断提高，SiC已成为比较成熟的宽带隙半导体材料之一[4]。SiC作为一种高效发光半导体材料已经久为人知，早在1932年，人们既已发现SiC的注入导致发光现象[5]。经过多年研究，目前已经清楚，SiC是一种间接带隙半导体材料，它有效的发光来源于杂质能级间的间接复合过程，因此，SiC的掺杂对其光学性能有很大的影响，过去40年来，SiC的浅杂质能级一直是研究的热点。掺入不同杂质，可改变发光波长，其范围覆盖了从红到紫的各种色光。 SiC发蓝光具有很重要的意义。蓝光是自然界的重要基本色光，是平面全色显示的要素，因为其波长较短，用于光信息存储，可以大幅度提高信息存储密度，同时，它还是一种水下通讯的重要载息光源。蓝光器件在彩色复印、彩色打印、