微波加热催化反应低温制备β-SiC粉体

• 作者: 宋述鹏 张海军 张远卓 李俊怡 李发亮 王军凯 韩磊
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: β-SiC 微波加热 催化反应 密度泛函理论
• 年，卷（期）: 2017,（7）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 725-730
• 页数: 6页
• 分类号: TB35
• 字数: 3875字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20160541

摘要

以硅粉和酚醛树脂为原料,硝酸镍为催化剂前驱体,采用微波加热催化反应法,在流通氩气气氛中1150/0.5 h℃ 反应后合成了 β-SiC粉体.研究了反应温度、催化剂用量和保温时间等对合成 β-SiC的影响.采用XRD、SEM和TEM对产物的物相组成及显微结构进行了表征.结果表明:微波加热条件下,无催化剂存在时,β-SiC的完全合成温度为1250;℃ 而添加1.0wt%的Ni作催化剂时,1150/0.5 h℃ 反应后即可合成纯相的 β-SiC.所合成的试样中都存在着颗粒状和晶须状两种SiC,加入催化剂后会使试样中 β-SiC晶须的长径比变大.密度泛函理论(DFT)计算结果表明,Ni-Si合金纳米颗粒的形成使Si原子之间的键长拉长,弱化了Si原子之间的结合强度,进而促进了Si粉在低温下的碳化反应.