sic的制备方法电子版
1. 制造碳化硅陶瓷的方法
、无压烧结
1974年美国GE公司通过在高纯度β-SiC细粉中同时加入少量的B和C,采用无压烧结工艺,于2020℃成功地获得高密度SiC陶瓷。目前,该工艺已成为制备SiC陶瓷的主要方法。美国GE公司研究者认为:晶界能与表面能之比小于1.732是致密化的热力学条件,当同时添加B和C后,B固溶到SiC中,使晶界能降低,C把SiC粒子表面的SiO2还原除去,提高表面能,因此B和C的添加为SiC的致密化创造了热力学方面的有利条件。然而,日本研究人员却认为SiC的致密并不存在热力学方面的限制。还有学者认为,SiC的致密化机理可能是液相烧结,他们发现:在同时添加B和C的β-SiC烧结体中,有富B的液相存在于晶界处。关于无压烧结机理,目前尚无定论。
以α-SiC为原料,同时添加B和C,也同样可实现SiC的致密烧结。
研究表明:单独使用B和C作添加剂,无助于SiC陶瓷充分致密。只有同时添加B和C时,才能实现SiC陶瓷的高密度化。为了SiC的致密烧结,SiC粉料的比表面积应在10m2/g以上,且氧含量尽可能低。B的添加量在0.5%左右,C的添加量取决于SiC原料中氧含量高低,通常C的添加量与SiC粉料中的氧含量成正比。
最近,有研究者在亚微米SiC粉料中加入Al2O3和Y2O3,在1850℃~2000℃温度下实现SiC的致密烧结。由于烧结温度低而具有明显细化的微观结构,因而,其强度和韧性大大改善。
2、热压烧结
50年代中期,美国Norton公司就开始研究B、Ni、Cr、Fe、Al等金属添加物对SiC热压烧结的影响。实验表明:Al和Fe是促进SiC热压致密化的最有效的添加剂。
有研究者以Al2O3为添加剂,通过热压烧结工艺,也实现了SiC的致密化,并认为其机理是液相烧结。此外,还有研究者分别以B4C、B或B与C,Al2O3和C、Al2O3和Y2O3、Be、B4C与C作添加剂,采用热压烧结,也都获得了致密SiC陶瓷。
研究表明:烧结体的显微结构以及力学、热学等性能会因添加剂的种类不同而异。如:当采用B或B的化合物为添加剂,热压SiC的晶粒尺寸较小,但强度高。当选用Be作添加剂,热压SiC陶瓷具有较高的导热系数。
3、热等静压烧结:
近年来,为进一步提高SiC陶瓷的力学性能,研究人员进行了SiC陶瓷的热等静压工艺的研究工作。研究人员以B和C为添加剂,采用热等静压烧结工艺,在1900℃便获得高密度SiC烧结体。更进一步,通过该工艺,在2000℃和138MPa压力下,成功实现无添加剂SiC陶瓷的致密烧结。
研究表明:当SiC粉末的粒径小于0.6μm时,即使不引入任何添加剂,通过热等静压烧结,在1950℃即可使其致密化。如选用比表面积为24m2/g的SiC超细粉,采用热等静压烧结工艺,在1850℃便可获得高致密度的无添加剂SiC陶瓷。
另外,Al2O3是热等静压烧结SiC陶瓷的有效添加剂。而C的添加对SiC陶瓷的热等静压烧结致密化不起作用,过量的C甚至会抑制SiC陶瓷的烧结。
4、反应烧结:
SiC的反应烧结法最早在美国研究成功。反应烧结的工艺过程为:先将α-SiC粉和石墨粉按比例混匀,经干压、挤压或注浆等方法制成多孔坯体。在高温下与液态Si接触,坯体中的C与渗入的Si反应,生成β-SiC,并与α-SiC相结合,过量的Si填充于气孔,从而得到无孔致密的反应烧结体。反应烧结SiC通常含有8%的游离Si。因此,为保证渗Si的完全,素坯应具有足够的孔隙度。一般通过调整最初混合料中α-SiC和C的含量,α-SiC的粒度级配,C的形状和粒度以及成型压力等手段来获得适当的素坯密度。
实验表明,采用无压烧结、热压烧结、热等静压烧结和反应烧结的SiC陶瓷具有各异的性能特点。如就烧结密度和抗弯强度来说,热压烧结和热等静压烧结SiC陶瓷相对较多,反应烧结SiC相对较低。另一方面,SiC陶瓷的力学性能还随烧结添加剂的不同而不同。无压烧结、热压烧结和反应烧结SiC陶瓷对强酸、强碱具有良好的抵抗力,但反应烧结SiC陶瓷对HF等超强酸的抗蚀性较差。就耐高温性能比较来看,当温度低于900℃时,几乎所有SiC陶瓷强度均有所提高;当温度超过1400℃时,反应烧结SiC陶瓷抗弯强度急剧下降。(这是由于烧结体中含有一定量的游离Si,当超过一定温度抗弯强度急剧下降所致)对于无压烧结和热等静压烧结的SiC陶瓷,其耐高温性能主要受添加剂种类的影响。
总之,SiC陶瓷的性能因烧结方法不同而不同。一般说来,无压烧结SiC陶瓷的综合性能优于反应烧结的SiC陶瓷,但次于热压烧结和热等静压烧结的SiC陶瓷。
2. 碳化硅的制作工艺
种碳化硅微粉的生产工艺,其特征在于,其步骤如下:
(1)取碳化硅原料,经破碎机中碎,并筛分至不大于5mm的碳化硅颗粒,再用整形机对其进行整形至不大于2mm的碳化硅颗粒,且其中椭圆形颗粒占80%以上,再对其进行酸洗除杂,干燥;
(2)将上述干燥后的碳化硅颗粒用磨粉机粉碎成d50=9.5-11.5μm的碳化硅粉,粉碎时,磨粉机主机电流设定为65-75A,风机流量设定为40-50m3/min,分析机转速为400--600转/分;
(3)
然后用涡流式气流分级机对碳化硅粉进行分级,分级时,涡流式气流分级机的风机流量为25-43m3/min,分级轮转速为2600--3300转/分,从分级口分出粒度ds94=6.5-5.5μm的成品A,旋风口分出ds94≤5.5μm的半成品;
(4)将涡流式气流分级机旋风口分出的半成品用叶轮式气流分级机再进行二次分级,分级时,叶轮式气流分级机的风机流量为25-10m3/min,分级轮转速为1300--1700转/分,从分级口分出粒度为ds94=4.5-3.0μm的成品B,旋风口则分出副产品。
筛分
筛分就是把颗粒、粉末分成大小不同的粒子段。单台TS振动筛分机可配至4层筛网,能连续分选出2-5个粒级并控制较窄的粒度范围。
筛出杂质
高性能筛机在高流量处理过程中,能迅速清除百分含量低的大颗粒或小颗粒浆渣分离。TS振动筛分机能把各类浆液中的非溶性固体物质迅速清除,并连续排渣
3. 石墨烯的制备方法
石墨烯的合成方法主要有两种:机械方法和化学方法。机械方法包括微机械分离法、取向附生法和加热SiC的方法 ; 化学方法是化学还原法与化学解理法。
4. 碳化硅怎么生产的
常见的方法是将石英砂与焦炭混合,利用其中的二氧化硅和石油焦,加入食盐和木屑,置入电炉中,加热到2000°C左右高温,经过各种化学工艺流程后得到碳化硅微粉。
碳化硅因其很大的硬度而成为一种重要的磨料,但其应用范围却超过一般的磨料。制备碳化硅制品首先要制备碳化硅冶炼块。在工业生产中,碳化硅冶炼块通常以石英、石油焦等为原料,辅助回收料、乏料,经过粉磨等工序调配成为配比合理与粒度合适的炉料经高温制备而成。
高温制备碳化硅冶炼块的热工设备是专用的碳化硅电炉,其结构由炉底、内面镶有电极的端墙、可卸式侧墙、炉心体等组成。该电炉所用的烧成方法俗称:埋粉烧成。它一通电即为加热开始,炉心体温度约2500℃,甚至更高,炉料达到1450℃时开始合成碳化硅,且放出co。然而,≥2600℃时碳化硅会分解,但分解出的si又会与炉料中的C生成碳化硅。
每组电炉配备一组变压器,但生产时只对单一电炉供电,以便根据电负荷特性调节电压来基本上保持恒功率,大功率电炉要加热约24h,停电后生成碳化硅的反应基本结束,再经过一段时间的冷却就可以拆除侧墙,然后逐步取出炉料。
高温煅烧后的炉料从外到内分别是:未反应料、粘结物层、无定形物层、二级品碳化硅层、一级品碳化硅层、炉芯体石墨。在上述各层料中,通常将未反应料和一部分氧碳化硅层料作为乏料收集,将氧碳化硅层的另一部分料与无定形物、二级品、部分粘结物一起收集为回炉料,而一些粘结很紧、块度大、杂质多的粘结物则抛弃之。
而一级品则经过分级、粗碎、细碎、化学处理、干燥与筛分、磁选后就成为各种粒度的黑色或绿色的碳化硅颗粒。要制成碳化硅微粉还要经过水选过程;要做成碳化硅制品还要经过成型与结烧的过程。
5. SIC陶瓷的制备方法、性能特点及应用概况
我来讲几l个c吧一i 聚乙i烯聚乙k烯 简称PE,是乙c烯经聚合制得的一m种热塑性树脂。在工f业上c,也a包括乙y烯与c少0量 α-烯烃的共聚物。聚乙h烯无w臭,无i毒,手0感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-30~-100℃),化2学稳定性好,能耐大w多数酸碱的侵蚀(不c耐具有氧化3性质的酸),常温下e不n溶于s一m般溶剂,吸水7性小p,电绝缘性能优良;但聚乙x烯对于b环境应力p(化0学与c机械作用)是很敏感的,耐热老化8性差。聚乙k烯的性质因品种而异,主要取决于n分1子n结构和密度。采用不k同的生产方1法可得不u同密度(0。51~0。15g/cm3)的产物。聚乙p烯可用一w般热塑性塑料的成型方3法(见2塑料加工o)加工w。用途十q分7广n泛,主要用来制造薄膜、容器、管道、单丝、电线电缆、日2用品等,并可作为4电视、雷达等的高频绝缘材料。随着石油化4工c的发展,聚乙s烯生产得到迅速发展,产量约占塑料总产量的5。4。5213年世界聚乙j烯总生产能力z为302。13Mt,在建装置能力f为82。51Mt。 聚合压力s大i小u:高压、中4压、低压; 聚合实施方8法: 淤浆法、溶液法 、气0相法 ; 产品密度大w小w:高密度、中1密度、低密度、线性低密度; 产品分3子o量:低分3子r量、普通分4子k量、超高分3子l量。 生产方5法 分6为2高压法、低压法、中5压法三n种。高压法用来生产低密度聚乙a烯,这种方5法开u发得早,用此法生产的聚乙z烯至今1约占聚乙h烯总产量的6。2,但随着生产技术和催化2剂的发展,其增长6速度已l大c大p落后于o低压法。低压法就其实施方8法来说,有淤浆法、溶液法和气6相法。淤浆法主要用于j生产高密度聚乙m烯,而溶液法和气8相法不s仅5可以3生产高密度聚乙e烯,还可通过加共聚单体,生产中3、低密度聚乙k烯,也t称为2线型低密度聚乙k烯。近年来,各种低压法工m艺p发展很快。中2压法仅0菲利浦公5司至今3仍6在采用,生产的主要是高密度聚乙t烯。 聚乙z烯特性 聚乙b烯无r臭,无k毒,手5感似蜡,具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-00~-500℃),化0学稳定性好,能耐大r多数酸碱的侵蚀(不c耐具有氧化8性质的酸),常温下p不p溶于c一q般溶剂,吸水5性小c,电绝缘性能优良;但聚乙p烯对于j环境应力o(化7学与g机械作用)是很敏感的,耐热老化2性差。 聚乙v烯的性质因品种而异,主要取决于w分4子k结构和密度。 聚乙f烯的种类 (7) LDPE:低密度聚乙r烯、高压聚乙x烯 (1) LLDPE:线形低密度聚乙f烯 (6) MDPE:中2密度聚乙l烯、双1峰树脂 (8) HDPE:高密度聚乙a烯、低压聚乙b烯 (7) UHMWPE:超高分6子j量聚乙h烯 (6)改性聚乙u烯:CPE、交联聚乙i烯(PEX) (5)乙m烯共聚物:乙o烯-丙烯共聚物(塑料)、EVA、乙n烯-丁j烯共聚物、乙d烯-其它烯烃(如辛烯POE、环烯烃)的共聚物、乙l烯-不i饱和酯共聚物(EAA、 EMAA 、EEA、EMA、EMMA、EMAH) 分7子l量达到0,000,000-3,000,000的线性聚乙v烯称为5超高分3子i量聚乙o烯(UHMWPE)。超高分5子m量聚乙q烯的强度非常高,可以1用来做防弹衣。 主要方7法: 液相法(又z分6为7溶液法和淤浆法)和气4相法(物料在反1应器中4的相态类型)。我国主要采用齐格勒催化4剂的淤浆法。 条件与z过程描述:纯度58%以8上i的乙t烯在催化6剂四氯化0钛和一u氯二c乙p基铝存在下l,在压力b0。1-0。2MPa和温度67-76℃的汽油中5聚合得到HDPE的淤浆。经醇解破坏残余的催化3剂、中7和、水6洗,并回收汽油和未聚合的乙l烯,经干h燥、造粒得到产品。 化2学名称:聚乙z烯 英文1名称:Polyethylene(简称PE) 比7重:0。38-0。61克。立方5厘米 成型收缩率:4。2-4。4% 成型温度:560-270℃ 特点:耐腐蚀性,电绝缘性(尤r其高频绝缘性)优良,可以4氯化5,化2学交联、辐照交联改性,可用玻璃纤维增强。低压聚乙h烯的熔点,刚性,硬度和强度较高,吸水5性小a,有良好的电性能和耐辐射性;高压聚乙r烯的柔软性,伸长7率,冲击强度和渗透性较好;超高分2子x量聚乙o烯冲击强度高,耐疲劳,耐磨。 低压聚乙a烯适于k制作耐腐蚀零件和绝缘零件;高压聚乙d烯适于j制作薄膜等;超高分5子n量聚乙j烯适于z制作减震,耐磨及y传动零件。 成型特性: 5。结晶料,吸湿小z,不l须充分4干v燥,流动性极好流动性对压力g敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀7,填充速度快,保压充分6。不o宜用直接浇口m,以5防收缩不u均,内5应力o增大j。注意选择浇口f位置,防止6产生缩孔1和变形。 0。收缩范围和收缩值大y,方2向性明显,易变形翘曲。冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷却系统。 8。加热时间不q宜过长6,否则会发生分1解。 0。软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模。 2。可能发生融体破裂,不x宜与i有机溶剂接触,以4防开s裂 聚乙i烯产品介3绍 8。6产品类别 聚乙d烯(PE)是通用合成树脂中5产量最大x的品种,主要包括低密度聚乙i烯(LDPE)、线型低密度聚乙o烯(LLDPE)、高密度聚乙y烯(HDPE)及y一m些具有特殊性能的产品。 0。6聚乙s烯物理性能 聚乙m烯为6白色蜡状半透明材料,柔而韧,比7水5轻,无e毒,具有优越的介8电性能。易燃烧且离火2后继续燃烧。透水4率低,对有机蒸汽透过率则较大v。聚乙t烯的透明度随结晶度增加而下t降在一l定结晶度下m,透明度随分0子p量增大m而提高。高密度聚乙p烯熔点范围为3875-566oC,低密度聚乙c烯熔点较低(103oC)且范围宽。 常温下g不w溶于m任何已b知溶剂中5,40oC以6上d可少1量溶解于e甲苯、乙c酸戊酯、三u率乙x烯 等溶剂中4 0。0聚乙d烯化0学性能 聚乙z烯有优异的化7学稳定性,室温下j耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化5钠、氢氧化2钾等各种化4学物质,硝酸和硫酸对聚乙l烯有较强的破坏作用。聚乙c烯容易光氧化5、热氧化5、臭氧分4解,在紫外线作用下r容易发生降解,碳黑对聚乙r烯有优异的光屏蔽作用。受辐射后可发生交联、断链、形成不e饱和基团等反2映。 0。5各类聚乙f烯产品用途 高压聚乙l烯:一f半以7上p用于s薄膜制品,其次是管材、注射成型制品、电线包裹层等 中7低、压聚乙w烯:以0注射成型制品及r中4空制品为4主。 超高压聚乙r烯:由于w超高分1子x聚乙p烯优异的综合性能,可作为1工v程塑料使用。 ================================================ 剩下n的留给大p家吧!我抢沙发了k! 2011-10-30 12:07:27
6. SiC纤维纤维都有哪些特点制备方法有哪些
碳化硅纤维是以碳和硅为主要组分的一种陶瓷纤维。在形式上,有晶须和连续纤维两种。 碳化硅纤维具有比强度和比模量高,高温性能好,尺寸稳定性好,热膨胀系数比金属小,不吸潮、不老化,使用可靠,优良的抗疲劳和抗蠕变性,较好的导热和导电性。
7. 碳化硅的制作工艺是什么
高温煅烧后的炉料从外到内分别是:未反应料(在炉中起保温作用)、氧碳化硅羼(半反应料,主要成分是C与SiO。)、粘结物层(是粘结很紧的物料层,主要成分是C、SiO2、40%~60%SiC以及Fe、Al、Ca、Mg的碳酸盐)、无定形物层(主要成分是70%~90%SiC,而且是立方SiC即β-sic,其余是C、SiO2及Fe、A1、Ca、Mg的碳酸盐)、二级品SiC层(主要成分是90%~95%SiC,该层已生成六方SiC即口一SiC,但结晶体较小、很脆弱,不能作为磨料)、一级品SiC层(SiC含量<96%,而且是六方SiC即口一SiC的粗大结晶体)、炉芯体石墨。
在上述各层料中,通常将未反应料和一部分氧碳化硅层料作为乏料收集,将氧碳化硅层的另一部分料与无定形物、二级品、部分粘结物一起收集为回炉料,而一些粘结很紧、块度大、杂质多的粘结物则抛弃之。而一级品则经过分级、粗碎、细碎、化学处理、干燥与筛分、磁选后就成为各种粒度的黑色或绿色的SiC颗粒。要制成碳化硅微粉还要经过水选过程;要做成碳化硅制品还要经过成型与结烧的过程。
8. SiC技术,什么是SiC技术
您好,SIC是碳化硅,主要应用于钢铁冶炼、陶瓷烧制、耐火材料、太阳能光伏组件、磨具磨料、电子、化工等。1、高温和高功率半导体元件SIC材料的能带和高温稳定性使得它在高温半导体远见方面有无可比拟的优势;2、微波及高频半导体元件由于碳化硅具有较高的饱和电子速度以及高临界击穿场强,是良好的微波和高频元件材料;3、高亮度蓝光LED是实现全彩色大面积显示的关键,具有极大的市场,已实现了碳化硅蓝、绿光LED的批量生产;4、紫外光敏二极体美国GE公司采用碳化硅材料实现了可在各种发动机内部工作的紫外光敏二极体,与碳化硅高温积体电路一起构成闭环控制,显着提高发动机工作效率,节约能源,减少污染;5、蓝色镭射二极体利用碳化硅的结构特性,已研制出了可发蓝光的镭射二极体,他将极大提高高密度资料存储的技术水准,并在未来生物化学战场的探测方面发挥不可缺少的作用。碳化硅的应用领域广泛,谢谢。
9. 石墨烯的制备方法
1.1微机械剥离法
石墨烯最早是通过微机械剥离法制得的。2004年,曼彻
斯特大学Geim等[1]用胶带从石墨上剥下少量单层石墨烯片,
成为石墨烯的发现者,并引发了新一波碳质材料的研究热潮。
该法虽然可以获得质量较好的单层和双层石墨烯,能部分满
足实验室的研究需要,但产量和效率过低,高质量的石墨烯的
规模制备成为人们追求的目标。
1.2氧化石墨还原法
近年来,人们不断的探索新方法以提高石墨烯的产量,其
中氧化还原法由于其稳定性而被广泛采用。这种方法首先制
备氧化石墨∞],先将石墨粉分散在强氧化性混合酸中,例如浓
硝酸和浓硫酸,然后加入高锰酸钾或氯酸钾强等氧化剂得到
氧化石墨,再经过超声处理得到氧化石墨烯,最后通过还原得
到石墨烯。
然而,氧化过程会导致大量的结构缺陷,这些缺陷即使经
1100℃退火也不能完全被消除,仍有许多羟基、环氧基、羰基、
羧基的残留。缺陷导致的电子结构变化使石墨烯由导体转为半导体,严重影响石墨烯的电学性能,制约了它的应用。但是
含氧基团的存在使石墨烯易于分散在溶剂中,且使石墨烯功
能化,易于和很多物质反应,使石墨烯氧化物成为制备石墨烯
功能复合材料的基础。1.3石墨层间化合物途径
石墨插层复合物是以天然鳞片石墨为原料,通过在层间
插入非碳元素的原子、分子、离子甚至原子团使层间距增大,
层间作用力减小,形成层间化合物。有人曾在膨胀石墨中加
入插入剂,并利用热振动或酸处理使它部分剥离,从而得到石
墨片或石墨烯[6-8]。但该法得到的石墨烯大小不一,尺寸难以
控制。
如果某种溶剂与单层石墨的相互作用超过石墨层与层之
间的范德华力,那么即可通过嵌入溶剂将石墨层剥离开。Li
等通过热膨胀使石墨层间距增大,再用发烟硫酸插层进一步
增大层间距,最后加入四丁基氢氧化铵,经超声、离心得到稳
定分散在有机溶剂中的石墨烯[9]。借鉴分散碳纳米管的方
法,在极性有机溶剂中超声处理石墨粉也可以得到多层(<5)的石墨烯。Lotya等通过在水一表面活性剂中超声剥离石墨,
得到稳定的石墨烯悬浮液[1…。
与氧化石墨法相比,石墨插层化合物途径制得的石墨烯
结构缺陷少,质量高,但是有机溶剂和表面活性剂难以完全除
去,影响石墨烯的电学性能,而且部分有机溶剂价格昂贵。
1.4沉积生长法
沉积生长法通过化学气相沉积在绝缘表面(例如SiC)或
金属表面(例如Ni)生长石墨烯,是制备高质量石墨烯薄膜的
重要手段。有研究者通过对Si的热解吸附,实现了在以si终
止的单晶6H—SiC的(0001)面上外延生长石墨烯膜或通过真
空石墨化在单晶SiC(0001)表面外延生长石墨烯。Hannon
等[11]在SiC表面上外延生长了石墨烯膜,但是由于SiC在高
温下易发生表面重构,导致表面结构复杂,难以获得大面积、
厚度均一的石墨烯膜。Emtsev等[12]在氩气中通过前位石墨
化在si终止的SiC(0001)表面制备出了单层石墨烯薄膜,薄
膜的厚度和质量都有所提高。
近年来,以金属单晶或薄膜为衬底外延生长石墨烯膜的
研究取得很大进展。Sutter等[13]在Ru(0001)表面逐层控制地外延生长了大面积的石墨烯膜,制备过程中,首层石墨烯与
金属作用强烈,而从第二层起就可以保持石墨烯固有的电子
结构和性质。Coraux等[14]利用低压气相沉积法在Ir(111)表
面生长了单层石墨烯膜。采用类似的方法,在Cu箔表面也能
制备出大面积、高质量石墨烯膜,而且主要为单层石墨烯。而
韩国科学家则在多晶Ni薄膜上外延生长了石墨烯膜[1…,他们
先在si-sio§衬底上生长出300nm厚的Ni,然后在1000(C的
甲烷气氛中加热后迅速降至室温,生长出6至10层的石墨
烯。他们还借助图形化的方法制备出了图形化的石墨烯。所
得石墨烯膜具有高强度和高硬度,透光率达到80%,尺寸达到
厘米级,为低成本生产大面积的柔性石墨烯电子产品提供了
可能。
由此可见,沉积法能够生长出大面积、高质量的石墨烯
膜,具有其他方法不可比拟的优点,但是条件比较苛刻,过程
比较复杂。1.5化学合成的(自下而上)方法
近年来,通过有机合成的方法合成石墨烯也获得成功。
通过自下而上的有机合成法可以制备具有确定结构而且无缺
陷的石墨烯纳米带,并可以进一步对石墨烯纳米带进行功能
化修饰。Yang等[16]以1,4一二碘一2,3,5,6-四苯基苯为原料合
成出了长度为12nm的石墨烯纳米带。Stride等[17]利用乙醇
和钠的溶剂热反应开发了产量达克量级的多孔石墨烯的合成
方法,成为低成本、规模化制备石墨烯的途径。以茈酰亚胺为
重复单元可制备出长度可控的石墨烯纳米带,酰亚胺基团赋
予石墨烯纳米带新颖的结构、特殊的光电性质和潜在的应用
价值。
从有机小分子出发制备石墨烯,条件比较温和且易于控
制,给连续化批量制备石墨烯提供了可能。1.6从碳纳米管出发来制备石墨烯
最近,Kosynkin等[181利用硫酸和氧化剂使多壁碳纳米管
开链制备了石墨烯纳米带,石墨烯带的宽度取决于碳纳米管
的直径,然后用肼还原可恢复其电学性能。该石墨烯带可用作导电或半导体薄膜,有望成为光伏单晶硅的廉价替代物。
然而,该法难以准确的将单个石墨烯带置于衬底上,在实验装
置方面还存在极大的挑战。与此同时,斯坦福大学的戴宏
杰[19]贝Ⅱ利用氩等离子体处理涂覆PMMA的碳纳米管膜使多
壁碳纳米管开链形成石墨烯带,所得石墨烯带边缘平滑、宽度
分布较窄,而且缺陷少,导电性能得到了优化。最近,他们通
过多壁碳纳米管的气相氧化,得到边缘平滑、缺陷少的高质量
多层石墨烯纳米带,产量得到较大提高,所得石墨烯具有较高
的电导率和迁移率[20]。
这些以碳纳米管为出发点的尝试,为制备石墨烯提供了
新思路,面临的问题是如何控制石墨烯带的宽度、边缘平滑性
和均一性,以满足各种应用的要求。