石墨烯改性碳化硅材料的研究
2019-10-21蔡子田
科技风 2019年6期
蔡子田
摘 要:近年来,石墨烯因其优异的电学、光学和力学等性质被作为高性能复合材料的改性材料进行广泛研究。基于石墨烯优异性能,本文总结了其在碳化硅纳米片中的应用。
关键词:石墨烯;碳化硅;纳米材料
碳化硅(SiC)俗稱金刚砂,由碳与硅键合而成的陶瓷化合物,由于其出色的化学和热稳定性,优良的力学性能,好的导热、导电性以及宽禁带(比一般半导体更宽,3C-SiC为2.39
eV)等特征倍受关注。同时,与传统的块状SiC材料和SiC薄膜相比,低维纳米SiC材料因为量子尺寸效应、大的比表面积等特性,表现出一些新的特征(对CO、CO 2 等气体高度敏感,对氧化还原反应起催化作用)。这些特征使SiC在半导体、耐磨涂层、高温结构材料、环境净化等领域得到广泛应用。除SiC材料的自然特性外,SiC纳米晶体的形貌和表面控制也变得越来越重要,因为其决定了产物的物理和化学性质。自从1994年首次合成SiC纳米棒以来,研究者们付出很大努力制备了具有多样化形貌的SiC纳米材料,如零维SiC纳米空心球,一维SiC纳米线、SiC纳米棒、SiC纳米晶须、和核壳纳米线(SiC@石墨核壳纳米线),以及二维SiC纳米片等。二维SiC纳米片相对于二维贵金属纳米材料(金、银等),具有独特的光学性质和催化性能。但是,在高性能微电子器件、电磁波吸收体等应用领域,二维SiC纳米片材料的电学、吸波等性能很难满足需求。纳米材料相比块体材料,展现出许多特殊新颖的电学、光学和吸波等性能,将纳米材料添加到中,可有效改善材料的一些功能特性。……
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