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碳化硅纳米管的制备及表征 被引量:7
1
作者 陶德良 谢征芳 何农跃 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2006年第5期945-948,共4页
作为准一维材料的碳纳米管。由于其独特的纳米结构,具有优异的力学、电学、光学特性,被誉为21世纪的“梦幻”材料,自发现以来,一直受到世界各国科学家的广泛关注。然而,由于碳本身的化学性质,决定了碳纳米管不能在高温、恶劣的环... 作为准一维材料的碳纳米管。由于其独特的纳米结构,具有优异的力学、电学、光学特性,被誉为21世纪的“梦幻”材料,自发现以来,一直受到世界各国科学家的广泛关注。然而,由于碳本身的化学性质,决定了碳纳米管不能在高温、恶劣的环境下应用。此外,由于碳纳米管由化学稳定性高的石墨烯片层结构组成,导致对其进行表面或管内的化学修饰比较困难。 展开更多
关键词 碳化硅纳米管 化学气相沉积 表征
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(4,4)碳纳米管/碳化硅纳米管异质结的输运特性 被引量:3
2
作者 刘红霞 宋久旭 张鹤鸣 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期520-523,共4页
建立了(4,4)碳纳米管/碳化硅纳米管异质结的模型,采用非平衡格林函数法计算了该异质结的输运特性.从异质结的分子投影自洽哈密顿量的本征轨道,可以看出最高占据分子轨道和最低空轨道均位于碳纳米管侧,其能带间隙约为0.48 eV;从其伏安特... 建立了(4,4)碳纳米管/碳化硅纳米管异质结的模型,采用非平衡格林函数法计算了该异质结的输运特性.从异质结的分子投影自洽哈密顿量的本征轨道,可以看出最高占据分子轨道和最低空轨道均位于碳纳米管侧,其能带间隙约为0.48 eV;从其伏安特性可以看出,在正负偏压下开启电压为+2.0 V和-1.6 V. 展开更多
关键词 纳米管 碳化硅纳米管 异质结 输运特性 非平衡格林函数
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N/P/As/Sb掺杂(9,0)型碳化硅纳米管的第一性原理 被引量:3
3
作者 戴剑锋 陈达城 +1 位作者 崔春梅 樊学萍 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第1期158-160,共3页
基于第一性原理,研究(9,0)型碳化硅纳米管壁掺杂N/P/As/Sb元素对其电子结构的影响.结果表明,随着掺杂的VA族原子半径的增加,电负性的减弱,其能带结构发生较大改变,特别是As/Sb分别取代Si原子后,其能带展示出P型半导体特性,这点不同于N... 基于第一性原理,研究(9,0)型碳化硅纳米管壁掺杂N/P/As/Sb元素对其电子结构的影响.结果表明,随着掺杂的VA族原子半径的增加,电负性的减弱,其能带结构发生较大改变,特别是As/Sb分别取代Si原子后,其能带展示出P型半导体特性,这点不同于N原子掺杂后的半金属性,P原子掺杂后表现出的N型半导体特性.计算结果说明五族元素掺杂碳化硅纳米管并不都是N型掺杂. 展开更多
关键词 碳化硅纳米管 掺杂 第一性原理 N型半导体 P型半导体
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含反位缺陷碳化硅纳米管的电子结构和光学性质 被引量:1
4
作者 宋久旭 杨银堂 +1 位作者 王平 郭立新 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1098-1103,共6页
基于第一性原理计算,对含有SiC反位缺陷或CSi反位缺陷碳化硅纳米管的电子结构和光学性质进行了研究。SiC缺陷在纳米管的表面形成了凸起,CSi缺陷在纳米管的表面形成了凹陷;这两种缺陷都导致在纳米管的导带底附近形成了缺陷能级,使得纳米... 基于第一性原理计算,对含有SiC反位缺陷或CSi反位缺陷碳化硅纳米管的电子结构和光学性质进行了研究。SiC缺陷在纳米管的表面形成了凸起,CSi缺陷在纳米管的表面形成了凹陷;这两种缺陷都导致在纳米管的导带底附近形成了缺陷能级,使得纳米管表现出n型电导;导带顶到杂质能级间的跃迁使得纳米管的光学带隙呈现了减小的趋势。这些结果对碳化硅纳米管电子器件和光学器件的研究都有较重要的参考价值。 展开更多
关键词 碳化硅纳米管 反位缺陷 电子结构 光学性质
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锯齿型与扶手椅型碳化硅纳米管光电性质第一性原理研究
5
作者 聂涛 罗祥燕 +2 位作者 秦成龙 周卢玉 谢泉 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2021年第3期151-156,共6页
本文基于密度泛函理论计算分析了手性参数为(17,0)、(20,0)、(26,0)(10,10)、(12,12)、(15,15)的碳化硅纳米管的能带图,态密度及主要光学性质.结果表明:锯齿型与扶手椅型碳化硅纳米管均具有明显的半导体性质;在相近直径下,扶手椅型碳化... 本文基于密度泛函理论计算分析了手性参数为(17,0)、(20,0)、(26,0)(10,10)、(12,12)、(15,15)的碳化硅纳米管的能带图,态密度及主要光学性质.结果表明:锯齿型与扶手椅型碳化硅纳米管均具有明显的半导体性质;在相近直径下,扶手椅型碳化硅纳米管带隙宽度要大于锯齿型碳化硅纳米管的带隙宽度;碳化硅纳米管的光吸收峰在100 nm~200 nm之间,可用于制作紫外线探测器件. 展开更多
关键词 碳化硅纳米管 密度泛函理论 光电性质
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硅灰制备硅/碳化硅纳米复合材料及其储锂性能研究 被引量:2
6
作者 黄海铭 杜静 +2 位作者 谢捷洋 陈情泽 朱润良 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第8期3053-3062,共10页
硅负极的体积效应导致锂离子电池的循环寿命短且容量迅速衰减,如何提高硅负极材料的循环稳定性至关重要。采用了熔盐辅助镁热还原法,通过使用含有单质碳的工业固体废弃物硅灰,成功设计了一种碳化硅增强的硅纳米材料(SF-Si),所制备的SF-S... 硅负极的体积效应导致锂离子电池的循环寿命短且容量迅速衰减,如何提高硅负极材料的循环稳定性至关重要。采用了熔盐辅助镁热还原法,通过使用含有单质碳的工业固体废弃物硅灰,成功设计了一种碳化硅增强的硅纳米材料(SF-Si),所制备的SF-Si样品不仅保留了SF本身存在的SiC,还将单质碳转化为SiC,使样品中的SiC含量达到了16.4%(质量分数)。与经过热处理去除单质碳的硅灰制备的硅材料(H-SF-Si)相比,SF-Si负极材料表现出更好的循环性能和倍率性能,即第1圈2584.76 mAh·g^(-1)的高比容量和第100圈时具有83%的容量保持率,并且在高电流密度5 A·g^(-1)下的平均容量仍为877.28 mAh·g^(-1),这主要归因于更高的SiC含量。研究表明,硅灰在锂离子电池硅负极领域具有应用潜力,其碳元素在制备硅基纳米材料时发挥积极的作用。 展开更多
关键词 硅/碳化硅纳米复合材料 硅灰 镁热还原 锂离子电池 负极材料 工业固体废弃物
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基于石墨烯-碳化硅纳米线协同增韧的高硬度高韧性超细WC陶瓷 被引量:1
7
作者 沈学会 徐楠 +2 位作者 苏豪 何向平 何建群 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期114-126,共13页
石墨烯已被广泛应用于陶瓷材料的增韧,如何实现其在陶瓷材料基体的良好分散性是提高其增韧效率的瓶颈问题。本研究通过放电等离子烧结,制备了二维石墨烯(G)和一维碳化硅纳米线(SiC_(nw))协同增韧WC陶瓷材料;优化了烧结温度、保温时间及... 石墨烯已被广泛应用于陶瓷材料的增韧,如何实现其在陶瓷材料基体的良好分散性是提高其增韧效率的瓶颈问题。本研究通过放电等离子烧结,制备了二维石墨烯(G)和一维碳化硅纳米线(SiC_(nw))协同增韧WC陶瓷材料;优化了烧结温度、保温时间及施加压力;重点研究了石墨烯和碳化硅纳米线在促进陶瓷材料致密化、微观结构演变及性能提升方面的协同作用。结果表明:采用60 MPa压强,在1900℃保温15 min,WC-0.15wt.%G-0.45wt.%SiC_(nw)可获得最优力学性能,硬度、抗弯强度和韧性分别为25.6 GPa、1499 MPa和11.6 MPa·m^(1/2)。主要增韧机理为:G/SiC_(nw)裂纹偏转、桥联和拔出。本研究有助于高强韧陶瓷基复合材料的发展。 展开更多
关键词 WC陶瓷 石墨烯 碳化硅纳米线 力学性能 增韧机理
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碳化硅纳米纤维表面修饰碳相功能复合材料的制备及应用研究进展 被引量:1
8
作者 詹瑾 陈玥晗 +2 位作者 王红 张政和 左夏华 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期20-25,共6页
碳化硅纳米纤维具有优异的力学性能与热物理性能,其表面修饰碳材料制备功能复合材料可具备高温抗氧化及热稳定性,在航空航天等尖端战略领域已取得系列创新进展。聚焦于碳化硅纳米纤维表面修饰碳相功能复合材料的制备方法和功能特性,介... 碳化硅纳米纤维具有优异的力学性能与热物理性能,其表面修饰碳材料制备功能复合材料可具备高温抗氧化及热稳定性,在航空航天等尖端战略领域已取得系列创新进展。聚焦于碳化硅纳米纤维表面修饰碳相功能复合材料的制备方法和功能特性,介绍了原位生长和静电纺丝制备方法,详细介绍了该复合材料在增韧补强、高温抗氧化的热端防护、能源环境及电磁屏蔽等方面应用的前沿进展。指出碳化硅纳米纤维的生长机理可从分子层面深入分析,实现材料高性能化的有效控制,降低制备成本和能耗,面向大规模工程化应用。 展开更多
关键词 碳化硅纳米纤维 碳硅复合材料 制备 应用
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碳化硅纳米带“品”型器件的第一性原理研究
9
作者 赵晗 宋玲玲 +1 位作者 叶润隆 韦藏龙 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第6期767-772,共6页
文章基于锯齿形碳化硅纳米带,通过将中间部分结构在空间上进行向上平移,再翻转180°形成异质结,保留碳边缘通道,形成“品”型三端异质结器件,并利用密度泛函理论和非平衡格林函数的计算方法,研究该三端器件的电子输运特性。计算结... 文章基于锯齿形碳化硅纳米带,通过将中间部分结构在空间上进行向上平移,再翻转180°形成异质结,保留碳边缘通道,形成“品”型三端异质结器件,并利用密度泛函理论和非平衡格林函数的计算方法,研究该三端器件的电子输运特性。计算结果表明:无论是在铁磁态还是反铁磁态下,一种自旋电子都能从一端电极经由异质结单边通道渡越到另一端电极,实现了100%的自旋极化电子输运;当对中心区外加栅压时,电流随着栅压增加而减小,当栅压大于0.5 V时,器件内部电子输运通道关闭,2种自旋电子均不能通过三端器件,表明通过栅极电压可以实现对器件内部电子输运能力的调控;若器件受到外力产生形变,只要形变量小于6.7%,电子输运能力几乎不改变。研究结果为基于碳化硅纳米带的纯自旋流器件的设计提供了有力的理论依据。 展开更多
关键词 锯齿边缘碳化硅纳米 “品”型三端器件 自旋极化 第一性原理计算
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碳、碳化硅及硅纳米管熔化与压缩特性的分子动力学研究 被引量:7
10
作者 沈海军 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期679-682,共4页
采用Tersoff势的分子动力学方法,模拟了(5,5)型单壁碳、碳化硅及硅纳米管的熔化与轴向压缩过程,得到了不同温度下各纳米管的形态、原子径向分布、能量变化以及压缩力-应变曲线。进而,根据模拟结果,分析了它们熔化与压缩特性的差异。研... 采用Tersoff势的分子动力学方法,模拟了(5,5)型单壁碳、碳化硅及硅纳米管的熔化与轴向压缩过程,得到了不同温度下各纳米管的形态、原子径向分布、能量变化以及压缩力-应变曲线。进而,根据模拟结果,分析了它们熔化与压缩特性的差异。研究表明,碳、碳化硅及硅纳米管的熔点分别为6300、5600和2250K左右,它们熔化后分别呈现为网状、疏松的不规则球状以及紧密排布的球状形态;碳、碳化硅或硅纳米管的熔点、比热,熔化热以及承压能力均有碳管>碳化硅管>硅管的排序。 展开更多
关键词 纳米管 碳化硅纳米管 纳米管 分子动力学 熔化 压缩
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碳热还原制备不同形貌的碳化硅纳米线 被引量:16
11
作者 郝雅娟 靳国强 郭向云 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1833-1837,共5页
以酚醛树脂为碳源,正硅酸乙酯为硅源,硝酸镧和表面活性剂为调控剂,通过溶胶-凝胶和碳热还原反应制备了不同形貌的碳化硅纳米线。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线散射能谱对所制备的碳化硅纳米线进行表征。结果表... 以酚醛树脂为碳源,正硅酸乙酯为硅源,硝酸镧和表面活性剂为调控剂,通过溶胶-凝胶和碳热还原反应制备了不同形貌的碳化硅纳米线。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线散射能谱对所制备的碳化硅纳米线进行表征。结果表明,通过此方法所制备的碳化硅纳米线均为立方结构的β-SiC,分别具有直线状、竹节状和链珠状、分枝状等不同形貌。金属催化剂和表面活性剂对碳化硅纳米线的结构和形貌变化有重要影响。 展开更多
关键词 碳化硅纳米线 溶胶-凝胶 碳热还原 硝酸镧 表面活性剂
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纳米碳化硅颗粒的团聚及分散的研究进展 被引量:10
12
作者 刘亚虎 蔡雪原 +2 位作者 朱延超 张琳娇 杨建红 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期84-90,共7页
介绍了微粒团聚机理、团聚类型及其区别;在介绍软团聚处理方法的基础上,综述了pH值、悬浮液黏度及分散剂类型对纳米碳化硅分散效果的影响;阐述了自然碳化硅的带电状态、化学成分及其表面改性情况;在列举了添加分散剂前后纳米碳化硅等电... 介绍了微粒团聚机理、团聚类型及其区别;在介绍软团聚处理方法的基础上,综述了pH值、悬浮液黏度及分散剂类型对纳米碳化硅分散效果的影响;阐述了自然碳化硅的带电状态、化学成分及其表面改性情况;在列举了添加分散剂前后纳米碳化硅等电点(IEP)的基础上,重点分析了一种新的分散剂—甲苯酰-聚乙烯亚胺的分子结构及工作原理,同时从吸附量、悬浮液黏度及Zeta电位三个方面与传统分散剂作了对比;最后,根据人们对团聚机理的认识及纳米碳化硅分散的研究现状,在未来的研究中不仅要侧重于纳米碳化硅性质、颗粒微观结构的研究,而且要注重纳米碳化硅的工业生产和制备以及分散剂的优化。 展开更多
关键词 纳米碳化硅 团聚 分散剂 PH值 黏度 ZETA电位
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纳米碳化硅/低密度聚乙烯复合材料的空间电荷分布特性 被引量:10
13
作者 周湶 伍科 +3 位作者 廖瑞金 李剑 徐智 马小敏 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2669-2674,共6页
空间电荷的积聚会引起局部电场的畸变,从而引起局部放电(PD)和电树枝的产生与发展,成为导致聚合物绝缘性能降低的重要因素。针对此问题,采用电声脉冲(pulsed electro-acoustic,PEA)法研究了利用不同偶联剂(包括KH-560偶联剂和A-171偶联... 空间电荷的积聚会引起局部电场的畸变,从而引起局部放电(PD)和电树枝的产生与发展,成为导致聚合物绝缘性能降低的重要因素。针对此问题,采用电声脉冲(pulsed electro-acoustic,PEA)法研究了利用不同偶联剂(包括KH-560偶联剂和A-171偶联剂)进行表面改性后的纳米SiC添加到低密度聚乙烯(LDPE)中所制备得到的SiC/LDPE复合材料的空间电荷分布。实验结果表明,纳米SiC粒子与LDPE本体之间的界面是陷阱的主要来源,添加纳米粒子对同极性电荷的注入具有一定的抑制作用;而偶联剂对陷阱的性质和能级有重要的影响,不同复合材料的空间电荷分布是不同的,KH-560SiC/LDPE复合材料中存在大量正极性亲和性的深陷阱,而A-171SiC/LDPE复合材料中则分布大量正极性亲和性的浅陷阱,从而影响载流子迁移,改变原有LDPE的介电性能。分析认为此现象源于不同偶联剂的分子结构差异,含有不对称侧链和端基的KH-560偶联剂更容易产生深陷阱,而含有烯烃结构的A-171偶联剂则容易产生浅陷阱。 展开更多
关键词 低密度聚乙烯(LDPE) 纳米碳化硅 偶联剂 电声脉冲(PEA)法 陷阱 空间电荷
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碳化硅纳米纤维改性C/C复合材料的力学性能 被引量:3
14
作者 徐先锋 肖鹏 +1 位作者 熊翔 胡艳艳 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1235-1238,1243,共5页
以电镀Ni颗粒为催化剂,采用催化化学气相沉积(CCVD)法,在单向炭纤维(CF)表面原位生长碳化硅纳米纤维(SiCNF),制备出SiCNF/CF共增强毡体。以此共增强毡体为前驱体,化学气相沉积碳后得到密度为1.7g/cm3的SiCNF改性C/C复合材料。复合材料... 以电镀Ni颗粒为催化剂,采用催化化学气相沉积(CCVD)法,在单向炭纤维(CF)表面原位生长碳化硅纳米纤维(SiCNF),制备出SiCNF/CF共增强毡体。以此共增强毡体为前驱体,化学气相沉积碳后得到密度为1.7g/cm3的SiCNF改性C/C复合材料。复合材料力学性能测试表明,SiCNF改性可使C/C复合材料的抗弯强度、抗压强度和显微硬度明显提高。扫描电子显微镜和偏光显微镜观察表明,SiCNF改性处理改变了C/C复合材料中基体炭的结构,使其成为类似粗糙层(RL)或高织构的结构。 展开更多
关键词 碳化硅纳米纤维 催化化学气相沉积 炭纤维 C/C复合材料
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碳化硅纳米线的制备及表征 被引量:2
15
作者 袁观明 李保六 +5 位作者 李轩科 董志军 崔正威 丛野 张江 李艳军 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期98-100,104,共4页
以化学气相沉积法制备的纳米碳管粗产物和各向同性煤沥青为原料,采用热压成型工艺制备了纳米碳管/沥青复合材料,复合材料经1600℃高温热处理产物中生成了纤维状碳化硅(SiC)纳米线。扫描和透射电子显微分析表明所制备的SiC纳米线表面... 以化学气相沉积法制备的纳米碳管粗产物和各向同性煤沥青为原料,采用热压成型工艺制备了纳米碳管/沥青复合材料,复合材料经1600℃高温热处理产物中生成了纤维状碳化硅(SiC)纳米线。扫描和透射电子显微分析表明所制备的SiC纳米线表面较为光洁,长度约为几个微米,直径约为30~80nm。二次电子像及其能谱分析表明原料中的金属镍颗粒和纳米碳管对SiC纳米线的生长具有重要作用。 展开更多
关键词 纳米碳管 碳化硅纳米线 制备 生长机理
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纳米碳化硅增强铜基复合材料的组织及其磨损性能 被引量:3
16
作者 朱建华 刘磊 +2 位作者 赵海军 沈彬 胡文彬 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期46-48,65,共4页
为了探求在常温下制备颗粒弥散增强金属基复合材料的方法,采用复合电铸工艺在室温下制备了纳米碳化硅粒子弥散增强铜基复合材料,对其表面形貌、微观组织结构进行了观察,对显微硬度、磨损性能及导电性能进行了测试。结果表明:纳米碳化硅... 为了探求在常温下制备颗粒弥散增强金属基复合材料的方法,采用复合电铸工艺在室温下制备了纳米碳化硅粒子弥散增强铜基复合材料,对其表面形貌、微观组织结构进行了观察,对显微硬度、磨损性能及导电性能进行了测试。结果表明:纳米碳化硅粒子均匀弥散分布在铜基体中,且与基体结合良好;复合材料表面平整、细密;与电沉积纯铜材料相比,其显微硬度明显提高,磨损性能改善,导电性能下降幅度不大。 展开更多
关键词 复合电铸 纳米碳化硅粒子 铜基复合材料 磨损性能
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金属镍-碳化硅纳米复合电镀工艺研究 被引量:6
17
作者 张艳丽 罗胜铁 刘大成 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期58-61,共4页
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,研究镍-碳化硅纳米复合电镀的工艺条件。结果表明,当阴极电流密度为2.56A/dm2,镀液中纳米碳化硅粉的质量浓度为20g/L,镀液的pH值为5.0,温度为50℃时,镀层生长良... 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,研究镍-碳化硅纳米复合电镀的工艺条件。结果表明,当阴极电流密度为2.56A/dm2,镀液中纳米碳化硅粉的质量浓度为20g/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。 展开更多
关键词 纳米复合电镀 镍-纳米碳化硅 显微硬度
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螺旋波等离子体化学气相沉积法制备纳米碳化硅薄膜 被引量:3
18
作者 于威 王保柱 +2 位作者 孙运涛 韩理 傅广生 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期272-275,共4页
采用螺旋波等离子体化学气相沉积 (HWP CVD)技术在Si(10 0 )和石英衬底上合成了具有纳米结构的碳化硅薄膜。通过X射线衍射 (XRD)、傅立叶红外透射 (FTIR)和原子力显微镜 (AFM)等技术对所制备薄膜的结构、组分和形貌进行了分析 ,利用光... 采用螺旋波等离子体化学气相沉积 (HWP CVD)技术在Si(10 0 )和石英衬底上合成了具有纳米结构的碳化硅薄膜。通过X射线衍射 (XRD)、傅立叶红外透射 (FTIR)和原子力显微镜 (AFM)等技术对所制备薄膜的结构、组分和形貌进行了分析 ,利用光致发光技术研究了样品的发光特性。分析表明 ,在 70 0℃的衬底温度和 1.33Pa的气压条件下所制备纳米SiC薄膜的平均颗粒度在 3nm以下 ,红外透射谱主要表现为Si C吸收。结果说明HWP CVD为制备高质量纳米SiC薄膜的有效技术 ,所制备样品呈现出室温短波长可见发光特性 ,发光谱主峰位于 395nm附近。 展开更多
关键词 螺旋波等离子体 化学气相沉积法 制备 纳米碳化硅薄膜
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催化反应制备碳化硅纳米粉体的密度泛函理论计算及实验研究 被引量:3
19
作者 王军凯 韩磊 +3 位作者 黄亮 张海军 李俊怡 李赛赛 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1602-1610,共9页
以Si_(55),Si_(43)M_(12)和Si_(37)M_(18)(M=Fe,Co或Ni)团簇为模型,采用密度泛函理论(DFT)研究了Fe,Co及Ni纳米团簇催化硅粉转化为SiC的机理.计算结果表明,Fe,Co及Ni纳米催化剂先与Si形成合金,拉长并弱化Si—Si键的强度,起到活化Si粉的... 以Si_(55),Si_(43)M_(12)和Si_(37)M_(18)(M=Fe,Co或Ni)团簇为模型,采用密度泛函理论(DFT)研究了Fe,Co及Ni纳米团簇催化硅粉转化为SiC的机理.计算结果表明,Fe,Co及Ni纳米催化剂先与Si形成合金,拉长并弱化Si—Si键的强度,起到活化Si粉的作用;合金的形成有利于C原子的吸附及Si原子和C原子间的反应;Fe的催化能力强于Co和Ni.在此基础上,以Si粉和酚醛树脂为原料,以Fe,Co及Ni硝酸盐为催化剂前驱体,通过微波加热反应制备了3C-SiC纳米粉体.研究了催化剂种类、反应温度、催化剂用量和反应时间等对制备3C-SiC纳米粉体的影响.结果表明,催化剂Fe,Co和Ni的加入均可显著降低3C-SiC的合成温度.当以2.0%(质量分数)的Fe为催化剂时,Si粉在1100℃下反应30 min后即可全部转化为3C-SiC纳米粉体;而在相同条件下,无催化剂时Si粉的完全转化温度为1250℃;Fe的催化效果优于Co和Ni,与DFT计算结果吻合. 展开更多
关键词 密度泛函理论 碳化硅纳米粉体 催化碳化反应 硅粉 酚醛树脂
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纳米碳化硅改性聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能 被引量:6
20
作者 路琴 吕少卉 何春霞 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期45-49,共5页
采用不同偶联剂对纳米碳化硅进行表面处理后,制备了聚四氟乙烯/纳米碳化硅复合材料,考察了偶联剂种类和含量随载荷变化对复合材料摩擦磨损性能的影响,并利用扫描电子显微镜观察和分析了复合材料磨损表面形貌及其磨损机理。结果表明,经... 采用不同偶联剂对纳米碳化硅进行表面处理后,制备了聚四氟乙烯/纳米碳化硅复合材料,考察了偶联剂种类和含量随载荷变化对复合材料摩擦磨损性能的影响,并利用扫描电子显微镜观察和分析了复合材料磨损表面形貌及其磨损机理。结果表明,经表面处理的纳米碳化硅填充后的复合材料硬度和摩擦磨损性能均有提高,以钛酸酯偶联剂(NDZ101)处理效果最好;随着偶联剂含量的增大,钛酸酯偶联剂(NDZ101)处理的复合材料的磨损量和摩擦因数均增大,偶联剂最佳含量为填料质量的1%;偶联剂处理后的纳米碳化硅与基体之间形成了良好的界面,复合材料的磨损以黏着磨损和磨粒磨损为主。 展开更多
关键词 聚四氟乙烯 纳米碳化硅 偶联剂 复合材料 摩擦磨损性能
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