[发明专利]一种大尺寸SiC纳米线气凝胶的低成本制备方法

权利要求书

1.一种大尺寸SiC纳米线气凝胶低成本制备方法，其特征在于：所述的制备方案以淀粉为碳源、金属硅为硅源，水为溶剂，加入分散剂和发泡剂，淀粉经过溶胶、发泡、凝胶固化、碳化后形成多孔碳；多孔碳提供硅碳反应生成SiC纳米线的生长空间和模板，随着反应的进行碳结构被消耗，SiC纳米线大量生成且交织互联成宏观的三维SiC纳米线气凝胶，具体步骤如下：

1）含硅淀粉溶胶配制：

将淀粉、金属硅粉、水和分散剂按一定比例放入行星式球磨机中球磨混合均匀得到稳定的含硅淀粉溶胶；

2）发泡步骤：

将步骤1）得到的含硅淀粉溶胶，加入发泡剂，用搅拌机搅拌20 min，在30~45℃，静置2h 得到多孔溶胶；

3）凝胶固化步骤：

将步骤2）得到的多孔溶胶，水浴加热80~100 ℃保温40 min，110 ℃干燥至恒重，得到多孔凝胶；

4）碳化步骤：

将步骤3）得到的多孔凝胶，在氮气或氩气保护下600 ℃碳化至恒重，得到多孔碳试样。

5）硅碳反应步骤：

将步骤4）得到的多孔碳试样，在氩气保护条件下，以10~15 ℃/min的升温速率升至1350~1650 ℃，1350~1650 ℃保温3~10 h后随炉冷却, 空气550 ℃中排除过量的碳，得到SiC纳米线气凝胶。

2.如权利要求1所述的一种大尺寸SiC纳米线气凝胶低成本制备方法，其特征在于：步骤1）所述的淀粉为小麦淀粉、玉米淀粉、红薯淀粉和高粱淀粉等淀粉中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的一种大尺寸SiC纳米线气凝胶低成本制备方法，其特征在于：步骤1）所述的分散剂为聚丙烯酰胺、CAMTMENT FS20、四甲基乙二胺中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的一种大尺寸SiC纳米线气凝胶低成本制备方法，其特征在于：步骤2）所述的发泡剂为十二烷基硫酸三乙醇胺、酵母、蛋清、小苏打等发泡剂的一种或多种。

5.如权利要求1所述的一种大尺寸SiC纳米线气凝胶低成本制备方法，其特征在于：步骤1）和2）所述的淀粉、金属硅粉、发泡剂、水和分散剂的质量比为100：5~20 :0.5~10:80~130:0.02~1。