赵春年
,
成来飞
,
张立同
,
徐永东
,
卢翠英
,
叶昉
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01165
以丙烯为碳源, 利用磁悬浮天平热重系统研究了化学气相沉积热解碳的原位动力学, 采用气质联用仪对热解气相冷凝物进行了定性和半定量分析. 结果表明: 当稀释比为4, 总压力为6kPa, 丙烯流量为20sccm时, 丙烯在850～1100℃之间的热解反应表观活化能为(201.9±0.6)kJ/mol, 沉积过程为气相均相反应控制, 高温时冷凝物以单环芳烃为主, 低温时主要为双环和多环芳烃; 在900和1000℃下, 丙烯分压在0.3～6.5kPa范围内的热解为一级反应; 由于受有效反应时间和丙烯通量的共同作用, 沉积速率随滞留时间的延长先增大后减小, 在900℃下滞留时间为0.6s时出现最大值.
关键词:
原位动力学
,
pyrocarbon
,
propylene
,
chemical vapor deposition
,
GC-MS
张荣军
,
杨延清
,
沈文涛
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00840
以甲基三氯硅烷为先驱体, 用直流电热三级化学气相沉积法制备了带有碳涂层的钨芯SiC纤维, 测定了纤维的室温拉伸强度, 并用Weibull分布对纤维的拉伸强度进行了评价. 利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)分析了纤维的断口形貌、相结构组成和W/SiC界面反应层的微观结构. 结果显示, 三级化学气相沉积法制备SiC纤维拥有两层β-SiC和均匀的表面碳涂层, 钨芯和SiC之间存在厚度约为0.35μm的界面反应层, 纤维的平均拉伸强度和Weibull模数分别达到3266MPa和16.3, 并对纤维的断裂机理进行了分析和讨论.
关键词:
SiC纤维
,
chemical vapor deposition
,
tensile strength
,
fracture morphology
,
Weibull modulus
曹章轶
,
孙卓
,
郭平生
,
陈奕卫
无机材料学报
采用低压化学气相沉?积(LPCVD)在镍片上制备了厚度在400～1000μm范围的碳纳米管(CNTs)薄膜, 研究了碳源(乙炔)流量对碳纳米管薄膜形貌
和结构的影响. 随乙炔流量的增加, 碳纳米管薄膜厚度和产量增大. 电子显微镜和拉曼光谱研究结果表?明, 在乙炔流量为10sccm下制备的碳纳
米管直径分布范围最小(10～100nm), 石墨化程度最高, 缺陷密度最小, 晶形最完整. 随着乙炔流量的增大(30～90sccm), 碳纳米管的直径分布
范围增大(10～300nm), 石墨化程度降低, 缺陷密度增大, 非晶化程度增加. 因此, 通过碳源流量可以控制碳纳米管薄膜的形貌和结构.
关键词:
碳纳米管(CNTs)
,
chemical vapor deposition
,
SEM
,
TEM
,
Raman spectra
刘翠霞
,
杨延清
,
黄斌
,
张荣军
,
罗贤
,
任晓霞
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00933
在化学气相沉积SiC膜过程中, 分别考虑了化学反应的动力学以及基底表面原子的沉积与扩散, 利用动力学蒙特卡罗方法, 建立了SiC膜{111}取向的三维原子尺度模型, 使用MATLAB模拟了原子尺度的SiC膜{111}取向生长过程. 模拟结果表明: 膜的生长经历了小岛的生成、小岛的合并与扩展、小岛间达到动态平衡三个阶段. 随着温度的升高, 膜的生长速率、表面粗糙度以及膜的厚度都增大. 随着生长速率的增大, 表面粗糙度增大, 相对密度减小. 模拟结果与理论和实验具有较好的吻合性.
关键词:
化学气相沉积
,
chemical vapor deposition
,
kinetic monte carlo simulation
,
surface roughness
,
relative density
张先锋
,
曹安源
,
孙群慧
,
徐才录
,
吴德海
无机材料学报
分别以带有刻痕的石英玻璃和溅射过Au膜的石英玻璃为生长基底,通过催化裂解二茂铁和二甲苯混合物的方法,在基底上制备出了模板化的定向碳纳米管(CNT)阵列,扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察表明:在这两种基底上生长的定向碳纳米管阵列的模板化程度都很高,其中的碳纳米管多为直径在20～50nm的多壁管(MWNT),且具有很好的定向性。本文还分析、对比了基底材料对定向碳纳米管生长的影响,初步探讨了定向碳纳米管模板化生长的形成机制。
关键词:
碳纳米管
,
patterned growth
,
chemical vapor deposition
,
aligned array
卢翠英
,
成来飞
,
张立同
,
徐永东
,
赵春年
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.01189
根据吉布斯自由能最小原理, 采用FACTSAGE计算软件, 重点对MTS/H2体系化学气相沉积碳化硅进行了均相平衡计算,评价了体系中主要化合物对沉积碳化硅的作用. 结果表明,低温和高压下, SiCl4和CH4的含量最多, 不饱和物质和自由基的含量非常少, 温度的升高和压力的下降可显著提高不饱和物质和自由基的浓度; 高温和低压下, SiCl2和C2H2可能是形成碳和硅的主要先驱体, 其它稳定物质如碳氢化合物、有机硅化合物和硅烷等由于浓度太小和表面反应粘结系数低, 对碳化硅的沉积可以不予考虑; 体系中几乎没有含Si--C和Si--Si键的物质, 说明碳化硅是经过碳和硅独立形成, 二者的相对速率决定了碳硅比.
关键词:
热力学
,
surface reactive sticking coefficient
,
chemical vapor deposition
,
silicon carbide
,
null
罗君航
,
张孝彬
,
李昱
,
程继鹏
,
刘芙
无机材料学报
采用超临界干燥法制备了活性高、比表面大的Fe/Mo/Al2O3催化剂.通过超临界干燥,催化剂的比表面由294m2/g提高到401m2/g.在1000℃下用该催化剂催化裂解甲烷, 合成了大产量、高质量的单壁纳米碳管(SWNTs).利用SEM、TEM、HRTEM、TGA 和Raman等手段对所制备的SWNTs进行了表征.结果表明:超临界法制备催化剂合成的粗产品中SWNTs含量在30%以上,大大高于同一配方催化剂采用常规干燥法的产率(约2%); SWNTs的管径分布在0.8-1.0nm之间,其形态以束状为主.
关键词:
超临界干燥法
,
single-walled carbon nanotubes
,
chemical vapor deposition
,
TEM
张荣军
,
杨延清
,
王晨
,
沈文涛
,
罗贤
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.01281
以甲基三氯硅烷和乙炔为源气体, 用直流电热三级化学气相沉积法制备了带有碳涂层的钨芯SiC纤维, 利用扫描电子显微镜、激光拉曼光谱仪和透射电子显微镜等方法观察了纤维的微观组织结构. 结果表明, 所制备的SiC纤维由钨芯、W/SiC界面反应层、两层SiC和表面碳涂层组成. 纤维中的SiC主要为beta-SiC, 而且有明显的<111>择优取向, 沉积过程中出现的Si共沉积等缺陷, 导致其晶格紊乱. 拉曼光谱分析表明, 乙炔裂解得到的表面碳涂层由无定型碳和石墨组成.
关键词:
SiC纤维
,
chemical vapor deposition
,
microstructure
,
defects
,
Raman spectra
张卫
,
万永中
,
王季陶
无机材料学报
用非平衡热力学耦合模型计算了低压下由CO＋H2气体制备人造金刚石的相图．这些相图与经典的平衡热力学理论计算的相图不同，都有一个金刚石生长区．金刚石生长区的存在是实现用CO＋H2气体制备人造金刚石的热力学基础．本文认为相图中的金刚石生长区是体系中超平衡氢原子和超平衡氧原子对金刚石相和石墨相不同作用的结果．不同压力下相图中金刚石生长区的范围稍有不同，压力降低时，金刚石生长区将向低CO浓度的方向移动．本文还将计算的结果与报道的实验结果进行了对比分析，两者基本相符．
关键词:
金刚石
,
phase diagram
,
chemical vapor deposition
