[发明专利]一种氮化钪立方晶体的制备方法

摘要

本发明的一种氮化钪立方晶体的制备方法，属于稀土氮化物纳米材料制备的技术领域。所制备的氮化钪立方晶体由表面平整光滑、形貌尺寸均一的准立方体或长方体构成。制备方法采用直流电弧等离子体放电装置，在高温低气压系统条件以及等离子体辅助下，使高纯稀土金属钪与氮气直接发生反应，制备出带有金属光泽的、蓝绿色的粉体。本发明首次利用直流电弧等离子体放电装置合成出纯度高、形貌尺寸均一的氮化钪立方晶体结构；制备方法简单可靠、重复性好、反应时间短、耗能少、无需苛刻的真空条件、对环境友好、产物产量高；其优异的电学、力学以及机械等物理属性使其在半导体器件以及耐磨保护涂层等领域有着广阔的应用前景。

主权项

一种氮化钪立方晶体的制备方法，以稀土金属钪、氮气为原料，在直流电弧等离子体放电装置中进行制备；将金属钪粉压成块体，置于石墨坩埚内，放入直流电弧等离子体放电装置的反应室内的铜锅阳极中，铜锅阳极、钨杆阴极以及冷凝壁中均通入循环冷却水；将反应室抽真空至气压低于1Pa，充入氮气至压力为10~40kPa开始放电；引弧时调整电弧电流为100~120A，保持电弧稳定时电压为15~25V，正弧柱区长度为0.5~1cm，放电5~15min后切断电源反应结束；充入氩气至内部压力为30~60kPa，钝化产物4~6h；并且在反应结束后保持循环冷却水持续流通1h；钝化完成后打开真空室，收集带有金属光泽的粉体。