王 瑶，陈 旸，乔 宁，李 欣，张文婷

(1 华北理工大学 材料科学与工程学院，河北 唐山 063009；2 河北省无机非金属材料重点实验室，河北 唐山 063009;3 华北理工大学 建筑工程学院，河北 唐山 063009)

含氢硅油制备SiC晶须的研究

王 瑶1,2，陈 旸1，2，乔 宁1,2，李 欣3，张文婷1,2

(1 华北理工大学 材料科学与工程学院，河北 唐山 063009；2 河北省无机非金属材料重点实验室，河北 唐山 063009;3 华北理工大学 建筑工程学院，河北 唐山 063009)

以高含氢硅油为原料，在石墨基体上生长出SiC晶须。主要研究石墨基体的表面状态和加热温度对SiC晶须生长的影响，探究SiC晶须形成过程。影响SiC晶须形核和生长的主要因素为热处理温度，随着热处理温度的升高，SiC晶须的结晶产量也相应增高。石墨基体的表面状态对SiC晶须的形成也有一定的影响，随着石墨基体缺陷提供形核点的增多，SiC晶须的结晶产量提高，并且出现相互搭接的现象。SiC晶须的形成过程分为形核和生长两个部分，低温形核，高温生长，遵循VLS(气-液-固)生长机理。

SiC晶须; 热处理温度; 基体表面状态; 生长机理

Abstract： SiC whiskers were prepared on the matrix of graphite by using high hydrogenous silicone oil(PSO) as raw material. The effect of surface conditions of graphite and heating temperature on the growth of SiC whisker was mainly studied in this paper. The main factor which affects the nucleation and growth of SiC whisker is the heating temperature, with the heating temperature rising, the production of SiC whisker increases. The surface condition of graphite matrix also influences the growth of SiC whisker. With the nucleation points provided by graphite matrix defects increasing, the production of SiC whisker incleases and SiC whisker starts to overlap with each other. The formation process of SiC whisker includes two steps: nucleation and growth. SiC whisker nucleates at low temperature and grows at high temperature, which follows the VLS (vapor-liquid-solid) growth mechanism.

Keywords：SiC whisker; heating temperature; the condition of matrix; growth mechanism

晶须是一种直径为纳米级至微米级的具有高度取向性的短纤维单晶材料，晶体内化学杂质少，无晶粒边界，晶体结构缺陷少，结晶相成分均一，长径比大，其强度接近原子间的结合力，是最接近晶体理论强度的材料，有很好的比强度和比弹性模量,具有类似金刚石的晶体结构，具有熔点高，低密度，高抗拉强度，高弹性模量，低热膨胀率以及与金属和陶瓷基体良好的相容性等优点[1-4]。……