以稻壳为原材料的SiC晶须及颗粒的碳热还原制备

摘要

本文以稻壳为原材料,采用碳热还原法制备SiC晶须及SiC颗粒.研究了碳热还原反应温度、碳化稻壳的颗粒尺寸以及堆积密度等因素对产物结构和形貌的影响.研究发现在对碳化稻壳进行研钵研磨粉碎的中等尺寸条件下,随碳热还原反应温度从1450℃增加至1550℃,产物中SiC晶须的含量增加,并且SiC晶须的直径均匀性、平均直径及长度都逐渐增加.在1550℃经6小时碳热还原反应,生成的SiC晶须的平均直径为200 nm左右,长数十微米.而在碳化稻壳粉末未进行任何研磨处理的较大尺寸条件下,在1550℃经6h碳热还原反应后产物中SiC含量减少.而碳化稻壳经球磨粉碎成较小的颗粒尺寸后,产物中几乎不含SiC晶须,只生成SiC颗粒.过大或过小的碳化稻壳颗粒尺寸均不利于SiC晶须的生长.经研钵研磨的稻壳粉末压成片后再进行碳热还原反应,预制件较大孔隙处也有较多的SiC晶须生成,但其SiC晶须的长度较前面直接由碳化稻壳粉末碳热还原反应获得的SiC晶须略短,且晶须直径的分布范围较大.