翟蕊
,
杨光义
,
吴仁兵
,
陈建军
,
林晶
,
吴玲玲
,
潘颐
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.05.018
在1500℃、1600℃、1650℃和1750℃氩气中保温3 h,使Fe-Si在石墨基板上熔化并敷展,分别在熔层表面获得SiC颗粒层、SiC颗粒与晶须混合层、SiC晶须层和SiC腾空薄膜.XRD分析确定所有产物均为3C-SiC;TEM和SAED分析表明,SiC晶须为3C-SiC单晶,生长方向为[111].基于上述结果,提出不同温度下C与熔体中的Si经不同反应路径,生成不同形貌SiC的反应机理:低温时(≤1500℃),Fe提高了熔体中C的饱和溶解度,以液-固(LS)反应生成SiC颗粒;较高温度时(1500～1750 ℃),借助Fe的催化作用,以气-液-固(VLS)机理生成SiC晶须;更高温度时(≥1750℃),气-液-固(VLS)变得无序,生成SiC腾空连续膜.
关键词:
SiC晶须
,
液相法
,
VLS生长机理
林晶
,
陈建军
,
杨光义
,
吴仁兵
,
翟蕊
,
吴玲玲
,
潘颐
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.05.015
在1600℃不同真空度下,采用热蒸发硅的方法,在石墨基板和聚丙烯腈(PAN)炭纤维两种碳源基体原位生长具有一定取向的碳化硅纳米晶须--垂直于石墨片表面森林状和试管刷状碳化硅纳米晶须阵列.通过X射线衍射及场发射扫描电镜,发现晶须为3C-SiC,直径约100 nm,长度约50μm.炭纤维表面的产物顶端多为针尖状,而石墨片表面的产物多为六方棱柱状.因其纳米尺寸效应,在380nm波长的光激发下,所制晶须在波长为468 nm附近出现光致发光峰.透射电镜、多点衍射电子衍射图表明,所制得的3C-SiC晶须为单晶,其生长方向为3C-SiC的[111]方向.基于反应过程中硅熔体与碳源分离的事实,讨论了3C-SiC晶须阵列生长的气固反应机理.
关键词:
碳化硅
,
晶须
,
气固反应机理
