【原创】粉体百科：碳化硅纳米线

中国粉体网讯  自从Iijima在1991年成功制备出碳纳米管（CNTs）并发现其所具有的优异的力学性能以来，一维材料（1D）开始吸引了各国科学家的注意，迅速成为了相关领域研究的热点。一维材料指那些只有一个方向上的尺寸非纳米尺度的材料，按照形状的不同还可分为纳米棒、纳米线、晶须和纳米纤维。碳化硅纳米线（SiCNWs）就是一种一维材料。

碳化硅纳米线直径一般小于500nm、长度可达上百μm，比碳化硅晶须有更高的长径比。碳化硅纳米线在继承了碳化硅块体材料所拥有的各种力学性能的基础上，还拥有许多低维材料独有的性质。单根SiCNWs的杨氏模量约为610~660GPa；抗弯强度可达53.4GPa，约为碳化硅晶须的两倍；拉伸强度超过14GPa。并且研究人员还在扫描电镜下发现了碳化硅纳米线的超塑性现象。

除此之外，由于SiC本身属于间接带隙半导体材料，电子迁移率高。而且碳化硅纳米线由于纳米级尺寸原因，具有小尺寸效应，可以作为一种发光材料；同时SiCNWs也表现出了量子效应，可以作为一种半导体催化材料使用。在场发射领域、补强增韧材料、超级电容器、电磁波吸收器件等领域，碳化硅纳米线都有其应用潜力。

碳化硅纳米线的制备方法主要包括：化学气相沉积法、电弧放电法、模板生长法、碳热还原法、溶胶-凝胶法、前驱体热解法、气相渗硅法等。

实验上制备出来的SiC纳米线广泛存在大量的晶体缺陷，而材料微观下原子的排列决定着实际的宏观应用，理解缺陷结构亦或是不同微观结构对SiC纳米线性能的影响是非常重要的，这有利于在生产中对SiC纳米线的结构进行设计，指导实践的推进。

参考资料：

刘洋涛：碳化硅纳米线的制备及吸波性能研究

黄晓悦：碳包覆碳化硅纳米线增强氧化铝陶瓷复合材料的制备及力学性能研究

燕文强：碳涂层包覆碳化硅纳米线增强碳化硅陶瓷复合材料的制备及力学性能研究

梁健俊：碳化硅纳米线的形成机制及其在Cf/SiC复合材料应用的研究

（中国粉体网编辑整理/平安）

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