埋碳条件下石墨烯与硅粉反应过程研究

编号：NMJS08595

篇名：埋碳条件下石墨烯与硅粉反应过程研究

作者：郁柏松 朱业宁 席子建 苏玉庆 孙苗苗 魏军从 涂军波 王义龙

关键词： 埋碳 石墨烯 SiO2微球 SIC纳米线

机构： 华北理工大学河北省无机非金属材料重点实验室 唐山市国亮特殊耐火材料有限公司

摘要： 为探究埋碳条件下石墨烯与硅粉的反应过程,对多层石墨烯(层数<30)和w(Si)=99.47%的硅粉于不同温度下(1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600℃)热处理3 h,结合反应后试样的物相组成和显微结构,对试样的反应过程进行热力学分析和机制探究。结果表明:1)热处理温度为1000℃时,试样中出现了以SiC为晶核的无定形SiO2微球;2)热处理温度为1200℃时,生成以SiC纳米线为桥和桥上的无定形SiO2球体构成的串珠状晶须;3)热处理温度<1400℃时,SiO2微球和串珠状晶须的含量、直径均随着温度的升高逐渐增大;4)热处理温度为1500℃时,发生碳热还原反应,无定形SiO2含量逐渐减少,SiC纳米线含量增多;5)热处理温度为1600℃时,试样内均是SiC纳米线,且SiC纳米线的生长主要遵循气-固反应机制。