氮化硼包覆碳化硅纖維表面CVD法生長(zhǎng)碳納米管研究

編號(hào)：NMJS09164

篇名：氮化硼包覆碳化硅纖維表面CVD法生長(zhǎng)碳納米管研究

作者：閆兵 岳建嶺 鄒楊君 樓嘉偉 杜作娟 劉愚 黃小忠

關(guān)鍵詞： 六方氮化硼 碳納米管 化學(xué)氣相沉積 工藝參數(shù) 氮化硼羥基化

機(jī)構(gòu)： 中南大學(xué)粉末冶金研究院 哈爾濱理工大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院

摘要： 目的通過(guò)調(diào)節(jié)化學(xué)氣相沉積(CVD)的工藝參數(shù),實(shí)現(xiàn)碳納米管(CNTs)在氮化硼(BN)包覆的碳化硅纖維(SiCf)表面的可控生長(zhǎng)。方法通過(guò)控制單一變量,采用掃描電子顯微鏡、熱重分析、X射線光電子能譜等表征手段,系統(tǒng)地研究了CVD工藝參數(shù)和BN表面改性對(duì)CNTs形貌、長(zhǎng)度、含量的影響。結(jié)果通過(guò)改變CVD工藝參數(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)CNTs形貌、長(zhǎng)度、含量的調(diào)節(jié)與控制,獲得了CNTs和BN協(xié)同改性的SiC纖維(SiC@BN-CNTs)。其中,SiC@BN-OH在反應(yīng)溫度為700℃、反應(yīng)時(shí)間為20 min等參數(shù)下具有最大的CNTs產(chǎn)率(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.6%),且形貌良好、含量較高。結(jié)論浸漬催化劑和縮短碳源與載體的距離對(duì)生長(zhǎng)CNTs有積極影響,增加了CNTs的長(zhǎng)度和生長(zhǎng)密度;通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度和時(shí)間能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)CNTs長(zhǎng)度、含量的精確控制,從而獲得高質(zhì)量、高結(jié)晶度的CNTs;在反應(yīng)器中,氣體和催化劑的含量相互影響,在制備過(guò)程中需要考慮氣體和催化劑的比例,按比例同時(shí)增加氣體和催化劑的流入速率能夠獲得更好的結(jié)果。BN表面羥基化改性處理增強(qiáng)了BN對(duì)催化劑的吸附,促進(jìn)了催化劑顆粒的分散,提高了CNTs的產(chǎn)率。