[发明专利]一种利用水稻秸秆制备自分离的超细氮化硅纤维的方法

摘要

本发明涉及一种利用水稻秸秆制备自分离的超细氮化硅纤维的方法，该方法以农业废弃资源水稻秸秆为原料，通过碳热还原和氮化法，从而获得超细氮化硅纤维，纤维为α‑Si₃N₄晶体结构。所制备的氮化硅纤维直径为200‑2000nm，长度可达数厘米，且具有表面光滑、易于分离等优点，是一种理想的结构和功能陶瓷纤维。同时，本发明能够充分利用水稻秸秆中的无机硅源，与现有利用生物质能源有机成分制备气、液等能源产品技术相互补，便于工业化推广，实现水稻秸秆的充分利用。

主权项

1.一种利用水稻秸秆制备自分离的超细氮化硅纤维的方法，其特征在于按下列步骤进行：a、从田间收集水稻秸秆，切成3cm的长条后并清洗干净，以去除表面杂质；b、将清洗彻底后的水稻秸秆在80‑150℃温度范围内保温1‑5小时，使其充分干燥；c、将干燥后的水稻秸秆水平并列置于高温反应容器瓷方舟中，并用相同规格的瓷方舟作为收集容器，且留有氮气通气孔，然后在真空管式炉中焙烧，焙烧温度为1400‑1800℃，时间为1‑7小时，焙烧过程在氮气氛围中进行，并以20L/h的流速持续向管式炉中通入氮气；d、焙烧过程中，水稻秸秆通过碳热分解，氮气还原的气‑固相反应转变为氮化硅纤维，在收集容器中不断沉积生长，实现产品纤维与原料自分离，即得到成分为α‑Si3N4晶体结构，直径为200‑2000nm，长度为0.1‑10cm，且表面光滑的超细氮化硅纤维。