热解炭中原位熔盐催化SiC纳米线的合成及表征（英文）.pdf

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1、第30卷第3期新型炭材料V01．3ONo．32015年6月NEⅥrCARBoN№IERIAI．SJun．2015文章编号：1007-8827(2015)03-0222-08热解炭中原位熔盐催化SiC纳米线的合成及表征王富成一，赵雷，方伟，何漩，梁峰，陈辉，陈欢，杜星(1．武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，湖北武汉430081；2．濮阳濮耐高温材料(集团)股份有限公司，河南濮阳457100)摘要：不加金属催化剂，以碱木素酚醛树脂(LPF)和硅粉作为原料在低温条件下合成SiC纳米线。利用SEM、TEM、XRD表征样品的形貌及显微结构，用热力学方法分析反应条件对S

2、iC纳米线生长的影响。结果表明，SiC纳米线在1100℃左右开始生长，其由气．液．固生长机理控制，同时其生成温度比用商业酚醛树脂作为原料低。生成的SiC纳米线的直径为30—100nlTl并沿晶面的[111]方向生长。碱木素酚醛树脂中的无机盐在热解炭化过程中原位形成熔盐并起着液相催化剂球滴的作用，促进SiC纳米线的生长，并提出合成SiC纳米线的生长机理模型。关键词：SiC纳米线；生长机理；微观结构；原位熔盐中图分类号：TQ050．43；文献标识码：A基金项目：国家重点基础研究发展计划(973计划，2012CB722702)；耐火材料与冶金国家重点实验室开放基金(2014QN1

3、7)通讯作者：赵雷，教授．E．mail：wustzhao@163．tom作者简介：王富成，博士研究生．E-mall：xy—wfc@163．tomSynthesisandcharacterizationofsiliconcarbidenanowiresfromlignin-phenolicresinandsiliconpowderwithanin-situformedmoltensaltascatalystWANGFu．cheng，ZHAOLei，FANGWei，HEXuan，LIANGFeng，CHENHui，CHENHuan，DUXing(1．TheState研Labor

4、atoryofRefractoriesandMetallurgy，WuhanUniversityofScience＆Technology，Wuhan430081，China；2．PtqangRefractoriesCo．，Ltd．(PRCO)，Puyang457100，China)Abstract：Siliconcarbide(SiC)nanowiresweresynthesizedusinglignin—phenolicresin(u，R)andsiliconpowderasrawmated—als．11lemorphologyandstructuresofthenano

5、wireswerecharacterizedbyscanningelectronmicroscopy．transmissionelectronmi-croscopyandX．raydiffraction．nleinfluenceofreactionconditionsonthegrowthofthenanowireswasinvestigatedbythermody—namicanalysis．Itwasrevealedthatthegrowthofthenanowiresstartsataround1100℃byavapor—liquid-solid(VLS)mechan

6、ismandthegrowthtemperatureislowerthanthatfortheformationofSiCnanowiresfromcommercialphenolicresinandsiliconpowder．enanowireshavediametersof30．100nmand1engthsofseveralmicrons．Itwasrevealedthattheinorganicsaltsareformedin．si-tufromLPRintheligninsegmentasliquidcatalystdropletsduringpyrolysis．

7、ThesedissolveSiCandbecomesupersaturated．fromwhichSiCnanowiresgrowalongthe[111]directionbythestackingof(111)planes．Keywords：SiCnanowires：Growthmechanism：Microstructure；In．situmoltensaltReceiveddate：2015．01-20：Reviseddate：2015一D6．01Foundationitem：NationalBasicRe