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专利号: 2022105791719
申请人: 安徽工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-03-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低温合成纳米碳化硅的方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)将洁净稻壳在空气气氛中进行恒温热处理,得到含微量碳的稻壳热处理产物;

2)将得到的稻壳热处理产物与混合盐、Mg粉混合,在惰性气氛中恒温热处理,得到热处理产物A;

3)将得到的热处理产物A在盐酸中连续搅拌3~6h后,经分离、洗涤、真空干燥,得到含微量氧和碳的纳米硅粉;

4)将得到的纳米硅粉与氧化石墨烯混合,球磨一段时间,得到Si/C复合材料;其中,纳米硅粉与氧化石墨烯按照硅、碳摩尔比为1:1.1~2.0混合;

5)将得到的Si/C复合材料与Mg粉混合,在惰性气氛中进行恒温热处理,得到热处理产物B;其中,在惰性气氛中的恒温热处理温度为550~750℃,恒温热处理时间为1~5h;

6)将得到的热处理产物B在盐酸中连续搅拌2~8h,再经分离、洗涤、真空干燥,得到具有球形、粒径小于100纳米的碳化硅粉末。

2.根据权利要求1所述的低温合成纳米碳化硅的方法,其特征在于:步骤1)中,在空气气氛中的恒温热处理温度为450~600℃,恒温热处理时间为3~7h。

3.根据权利要求1所述的低温合成纳米碳化硅的方法,其特征在于:步骤2)中,在惰性气氛中的恒温热处理温度为550~750℃,恒温热处理时间为0.5~3h。

4.根据权利要求1所述的低温合成纳米碳化硅的方法,其特征在于:步骤2)中,混合盐由NaCl和KCl按摩尔比为1:1组成,Mg粉与稻壳热处理产物的质量比1:0.9~1.1,稻壳热处理产物、Mg粉的总质量与混合盐的质量比为1:2.2~2.8。

5.根据权利要求1所述的低温合成纳米碳化硅的方法,其特征在于:步骤2)和步骤5)中,Mg粉的粒径为50~300目。

6.根据权利要求1所述的低温合成纳米碳化硅的方法,其特征在于:步骤3)和步骤6)中,盐酸的浓度为5~15wt%。

7.根据权利要求1所述的低温合成纳米碳化硅的方法,其特征在于:步骤4)中,纳米硅粉、氧化石墨烯的总质量与磨球的质量比为1:10~15,球磨机工作条件为:转速为400~

450rpm,总球磨时间为10~12h。