[发明专利]一种开放体系SiC纳米线的制备方法

权利要求书

1.一种开放体系SiC纳米线的制备方法，其特征在于：在开放体系中以金属硅粉为硅源，乙醇或丙醇为碳源，通过碳热还原反应制备出SiC纳米线；具体工艺过程如下：

1) 开放体系中的实验装置包括：管式炉、液态碳源的数字注射泵和氩气瓶；

2) 将盛有金属硅粉的石英坩埚放入管式炉中间区域，并在管式炉的低温段铺设石墨纸；

3) 液态碳源的数字注射泵和氩气瓶分别插入管式炉内，根据反应所需要的温度来设定管式炉的升温程序，并根据液态碳源乙醇或丙醇注射量的多少来设定反应保温时间；

所述液态碳源的数字注射泵与法兰相连接并延伸至管式炉炉膛内为25cm～27cm，管式炉设定的升温程序为5℃/min，反应所需温度为1500～1600℃，所述保温时间则根据液态碳源注射量的多少，设置为2～4h；

4) 当温度达到反应所需要的温度时，开启液态碳源数字注射泵，将碳源乙醇或丙醇通过数字注射泵注入管式炉内，并开通氩气瓶，将液态碳源乙醇或丙醇通过高温裂解气化得到碳源，再通过氩气输送至管式炉中间区域反应段进行碳热还原反应；

5) 待液态碳源注射结束后，开始启动降温程序，降至常温时，在管式炉的低温段铺设的石墨纸上沉积有浅绿色纤维产物。

2.根据权利要求1所述的一种开放体系SiC纳米线的制备方法，其特征在于：所述步骤1）的开放体系中的实验装置是通过管式炉低温端不接法兰，直接与空气相通实现开放的，液态碳源的数字注射泵和氩气瓶是与法兰相连并与管式炉相通，从而实现液态碳源的注入和氩气的输送。

3.根据权利要求1所述的一种开放体系SiC纳米线的制备方法，其特征在于：所述步骤2）金属硅粉，有三种不同的形式，经过球磨处理的硅粉、未经球磨处理硅粉和纳米级硅粉；经过球磨处理的硅粉能降低硅粉的粒级，增大反应接触面积。

4.根据权利要求1所述的一种开放体系SiC纳米线的制备方法，其特征在于：所述步骤4）中氩气的载气速度为50～300 ml/min，液态碳源的注射速度为0.2～1 ml/min。

5.根据权利要求 1 所述的一种开放体系SiC纳米线的制备方法，其特征在于：所述步骤5）中的降温程序为3℃/min，在低温沉积段石墨纸上沉积有浅绿色纤维产物，为SiC纳米线。