中國粉體網(wǎng)訊  納米碳化硅材料具有高的熱傳導(dǎo)率、低的熱膨脹系數(shù)、高的機械性能、好的熱性能和化學(xué)穩(wěn)定性，另外還具有耐腐蝕和抗氧化等特點，在汽車、化工、石油鉆探、雷達、高溫的輻射等環(huán)境中應(yīng)用廣泛。

納米碳化硅粉體的制備方法有很多種，目前應(yīng)用較多的有溶膠－凝膠法、激光誘導(dǎo)氣相反應(yīng)合成法、熱化學(xué)氣相反應(yīng)法、碳熱還原法、等離子體法、微波加熱法等。

1、溶膠－凝膠法

溶膠－凝膠法是將原料分散在溶劑中，然后經(jīng)過水解反應(yīng)生成活性單體，活性單體進行聚合，開始成為溶膠，進而生成具有一定空間結(jié)構(gòu)的凝膠，經(jīng)過干燥和熱處理制備出納米粒子和所需要材料。

溶膠－凝膠法合成的溫度較低、制備的粉體純度高并且均勻性較好，具有成本低廉、工藝簡單等特點，但水的加入量應(yīng)嚴(yán)格計算后適量加入，而且在堿性環(huán)境中水解制得的碳化硅粉團聚程度高。

2、激光誘導(dǎo)氣相反應(yīng)合成法

激光誘導(dǎo)氣相反應(yīng)合成法是利用激光來激發(fā)和活化反應(yīng)物，制備合成較高質(zhì)量納米材料的一種方法。比如利用雙反應(yīng)室激光氣相合成裝置，以乙炔、硅烷和六甲基二硅胺烷為原料，制備了粒徑20～30nm的碳化硅材料。此方法制作工藝精確，納米粉體呈球形，無嚴(yán)重團聚，但要求儀器精密度高，技術(shù)要求較高。

3、熱化學(xué)氣相反應(yīng)法（CVD法）

熱化學(xué)氣相反應(yīng)法，又稱化學(xué)氣相沉積法。在此方法中，反應(yīng)物在氣相狀態(tài)下反應(yīng)，新生成的納米粉體首先成核再長大。反應(yīng)產(chǎn)物在高溫下呈氣態(tài)，產(chǎn)生過飽和蒸氣壓，在這種條件下，產(chǎn)物就會自動凝聚成核，隨后形成的核不斷長大，在一定溫度下即可結(jié)晶為微小晶體，隨著反應(yīng)的進行，生成的粉體到達低溫區(qū)域，最后到達收集室，即可得到納米粉體。采用這種方法制備納米粉體有很多影響因素，包括反應(yīng)物的濃度、載氣氣流的流速、反應(yīng)溫度等，最終確定制備高品位納米粉體所需的最佳工藝條件。

4、碳熱還原法

碳熱還原法是一種在一定溫度下以無機碳為還原劑進行氧化還原反應(yīng)的方法。這種方法通過調(diào)整反應(yīng)物種類、加熱方式、加熱溫度和保溫時間等參數(shù)，促進反應(yīng)動力學(xué)，最終制備出純度較高、粒度較小的粉體。由于原料成本低、反應(yīng)要求簡單，利于進行大規(guī)模生產(chǎn)。

5、等離子體法

等離子體是物質(zhì)存在的第4種狀態(tài)，它是由電離的導(dǎo)電氣體組成。原料的微粒在此狀態(tài)下通過相互作用可以很快獲得高溫和高焓。由于反應(yīng)物的微粒具有很強的化學(xué)活性，在一定條件下就可以得到較理想的產(chǎn)物顆粒。等離子體反應(yīng)法將難以進行的固－固反應(yīng)轉(zhuǎn)化為較易進行的氣－氣反應(yīng)。缺點是反應(yīng)氣體容易腐蝕電極，反應(yīng)產(chǎn)物的純度和質(zhì)量就會下降�？偟膩碚f，等離子體法是合成超細粉末的一種比較實用可行的方法，此方法的研究和利用對材料科學(xué)的發(fā)展將產(chǎn)生重大影響。

6、微波加熱法

微波燒結(jié)是一種加熱快速、加熱均勻、熱效率高、并且有應(yīng)用前景的陶瓷燒結(jié)新工藝。微波加熱具有整體加熱、加熱均勻和加熱速率快的優(yōu)點，可以顯著降低能耗。

有關(guān)碳化硅納米材料的制備方法研究已取得突破性進展，但是依然面臨許多問題。各種方法在工業(yè)生產(chǎn)方面的優(yōu)劣勢，對實際生產(chǎn)有重要指導(dǎo)意義，對其弊端，要繼續(xù)加強研究，完善工藝過程，以期得到理想的納米碳化硅材料。

參考來源：

郝斌.碳化硅納米材料制備方法研究進展

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