[发明专利]一种高纯一维SiC纳米材料的制备方法

权利要求书

1.一种高纯一维SiC纳米材料的制备方法，其特征在于，主要包括原料处理、原料混合、碳热还原和杂质处理四个步骤；

根据热力学和动力学理论设计原料的配比，SiO₂与C的摩尔比为1:1～1:4；将含有SiO₂的原料预先细磨，再和含有C的原料进行共磨混合，干燥后在惰性气体气氛下升温至1500～1600℃，保温4～6小时，再迅速降温至1250～1350℃，保温2～4小时，自然冷却后转移至马弗炉空气气氛下，500～700℃加热2～4小时除去多余的碳，得到高纯的一维SiC纳米材料；

所述的含SiO₂的原料是脉石、石英、分析纯SiO₂、硅微粉、硅溶胶中的一种或几种，粒度小于180目；

所述的含C的原料是石墨、活性炭、炭黑、乙炔黑、稻壳、石油焦中的一种或几种，粒度小于180目。

2.根据权利要求1所述的高纯一维SiC纳米材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤如下：

(1)原料处理：将含SiO₂原料球磨，以150～250r/min的转速干磨5～20小时，得到不同粒度的SiO₂粉末；

(2)原料混合：将步骤(1)所述的SiO₂粉末与含C原料按照上述配方称取原料、湿磨混合，以150～250r/min的转速球磨5～20小时，得到均匀的SiO₂和C的混合浆料，室温下自然干燥，得到均匀的混合原料；

(3)碳热还原：将混合原料置于石墨坩埚内，盖上盖子，放入垂直管式炉内，多次抽真空洗炉后，以100～400sccm通入惰性气体，以3～5℃/min的升温速率升温至1500～1600℃保温4～6小时，之后迅速降温至1250～1350℃保温2～4小时，再自然冷却至室温；

(4)杂质处理：将烧结后的样品置于马弗炉中，在500～700℃空气气氛下保温2～4小时，以除去多余的碳，得到浅绿色棉花状的高纯一维SiC纳米材料，材料结构疏松，块体呈多孔泡沫状。

3.根据权利要求1所述的高纯一维SiC纳米材料的制备方法，其特征在于所述高纯的一维SiC纳米材料以SiC为主要物相，其质量分数大于98％，直径为20nm～500nm，长度为100nm～20mm。