[发明专利]一种表面刻蚀的碳化硅纳米晶须复合物

说明书

技术领域

本申请涉及材料领域，尤其涉及一种表面刻蚀的碳化硅纳米晶须复合物。

背景技术

碳化硅(SiC)，又称金刚砂，由碳和硅化合形成分子式SiC。碳化硅可以通过多种形式得到，包括但不局限于填充陶瓷材料，粮食和纤维。大块的或颗粒状的碳化硅有很多用途，包括用作研磨或切割用具、建筑陶瓷、用于电子电路元件和加热元件。碳化硅也可以以晶须形式存在。通常在碳化硅的生产工业中晶须被定义为拥有高比例的长度直径比的碳化硅颗粒。不同尺寸和不同工艺制作得到的碳化硅晶须通常用于加强和巩固其他材料。

早期的碳化硅晶须是由稻谷壳在SiO₂气氛中高压生产得到。后来，碳化硅晶须是通过使用石油化工过程生产得到，而现在的碳化硅晶须，可以在高温下直接氟化得到。但是却造成了下面的问题：(i)需要非常高的温度前驱体才能反应生成预期的碳化硅，(ⅱ)会产生的一些处理繁琐且费用昂贵的石化衍生物(例如苯并恶嗪，甲苯)，(iii)需要昂贵的前驱体(如碳化硼)。例如，现有的典型传统工艺的已知反应方法是在温度高达2200℃下执行，远远超过1000℃。这就会造成需要具高温锅炉及重要生产条件控制的困难。例如，进料速度，加温区的温度控制，气态物质排放，热能排放，及电能质量监控等。

因此，目前对于碳化硅晶须的研究，都是为了克服一个或多个上面讨论的问题。但是，现有的生产技术仍然存在下面的问题，如：(一)会产生不符合规格的材料(“废料”)，造成生产效率低下；(二)增加生产时间；(三)增加生产成本。

发明内容

本发明了提供了一种表面刻蚀的碳化硅纳米晶须复合物，以解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种表面刻蚀的碳化硅纳米晶须复合物，包括：质量百分比含量为97.5％～99.45％的碳化硅斜方晶须，所述碳化硅斜方晶须的长度为0.5μm-0.7μm且表面经过湿法刻蚀处理；质量百分比含量为0.01％～0.05％的氧化铝斜方晶须，所述氧化铝斜方晶须的长度为0.7μm内且表面经过刻蚀处理；表面经过Na₂SiF₆处理且质量百分比为0.01％-0.015％的高岭土；其中，所述碳化硅斜方晶须、所述氧化铝斜方晶须、所述高岭土一并复合成所述碳化硅纳米晶须复合物，在所述碳化硅纳米晶须复合物中，所述碳化硅斜方晶须处于物理上的分离状态。

优选的，所述氧化铝斜方晶系晶须的长度为：0.35μm-0.4μm。

优选的，所述高岭土的纯度为99.99％。

优选的，所述碳化硅斜方晶系晶须包括β碳化硅。

优选的，表面刻蚀的碳化硅纳米晶须复合物的制备方法为：利用湿法刻蚀来制备长度为0.7μm且表面经过刻蚀处理的氧化铝斜方晶须；粉碎所述氧化铝斜方晶须至0.35μm-0.4μm的尺寸，并通过湿法刻蚀改变所述氧化铝斜方晶须的所有表面；将干燥的高岭土与Na₂SiF₆混合；制备长度为0.5μm-0.7μm的碳化硅斜方晶须；将0.01％～0.05％的氧化铝斜方晶须掺杂到质量百分比为97.5％～99.45％的碳化硅斜方晶须中；氟化材料和掺入Na₂SiF₆的干燥的高岭土混合，获得混合材料；加热碳化硅斜方晶须、氧化铝斜方晶须、混合材料，以产生所述碳化硅纳米晶须复合物。

优选的，所述氟化材料包括：四氟乙烯或聚四氟乙烯。

优选的，所述加热碳化硅斜方晶须、氧化铝斜方晶须、混合材料，具体为：在800-850℃的温度范围处理所述碳化硅斜方晶须、所述氧化铝斜方晶须、所述混合材料。

本发明还提供了一种复合泡沫塑料，包括如上述技术方案描述的表面刻蚀的碳化硅纳米晶须复合物。

优选的，所述复合泡沫塑料由以下步骤制备：混合所述碳化硅材料与大量微球体，获得混合物，所述碳化硅纳米晶须复合物所占质量百分比为7.5％-15％；将所述混合物同树脂基泡沫塑料复合材料混合，获得所述复合泡沫塑料。

本发明还提供了一种涂料，包括如上述技术方案描述的复合泡沫塑料。

本发明还提供了一种绝缘材料，包括如上述技术方案描述的复合泡沫塑料。

本发明还提供了一种制造电子元件，包括如上述技术方案描述的表面刻蚀的碳化硅纳米晶须复合物。

本发明还提供了一种机电设备，包括如上述技术方案描述的表面刻蚀的碳化硅纳米晶须复合物。

本发明还提供了一种陶瓷复合材料，包括如上述技术方案描述的表面刻蚀的碳化硅纳米晶须复合物。