由于碳化硅材料獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),使其具有耐磨、耐腐蝕、抗氧化、高彈性模量、高硬度和高溫強(qiáng)度等優(yōu)良性能,近幾年受到了廣泛的關(guān)注。特別是一維碳化硅纖維,由于其兩個(gè)維度均處于微納米級(jí)別,憑借其高熱導(dǎo)率、高化學(xué)穩(wěn)定性、耐氧化、以及特別的光電學(xué)等優(yōu)異性能,在納米電子器件、光子器件、壓力傳感器、能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換等相關(guān)領(lǐng)域有著重要的科學(xué)及工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。本文通過理論設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高效能制備碳化硅纖維工藝,并從一維碳化硅納米材料的形貌合成工藝控制著手,獲得了具有一系列特殊形貌的一維碳化硅納米材料,并探究了在合成過程中材料結(jié)構(gòu)變化的生長(zhǎng)機(jī)理,進(jìn)而深入研究了不同形貌的一維碳化硅纖維材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與其性能之間的構(gòu)效關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,對(duì)一維碳化硅纖維復(fù)合材料制備機(jī)理及應(yīng)用進(jìn)行了拓展性研究,為一維碳化硅納米材料及其復(fù)合材料在實(shí)際領(lǐng)域的應(yīng)用提供了較全面的理論與實(shí)驗(yàn)依據(jù)。論文的研究包括化學(xué)氣相沉積法制備一維碳化硅纖維,冷凍干燥法獲得碳化硅纖維復(fù)合氣凝膠,溶劑熱法合成導(dǎo)熱增強(qiáng)型SA/多孔碳球/SiC纖維復(fù)合相變材料及其在壓力傳感器與儲(chǔ)能方向的應(yīng)用,主要為:（1）為實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模的一維碳化硅纖維的生產(chǎn),本文用硅粉和一維碳材料作為... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１?ＳｉＣ材料的原子結(jié)構(gòu)示意

圖１２１??Ｆｉｇ．?２－１?Ａｔｏｍｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＳｉＣ：?（ａ）?ｔｅｔｒａｈｅｄｒａｌｌｙ?ｂｏｎｄｅｄ?Ｓｉ－Ｃ４?ｃｌｕｓｔｅｒ，?（ｂ）?ｈｅｘａｇｏｎａｌ?ｂｉｌａｙｅｒ??

?北京科技大學(xué)博士學(xué)位論文???ａ）?３Ｃ－ＳｉＣ?ｂ）?４Ｈ－ＳｉＣ?ｃ）?６Ｈ－ＳｉＣ??減：龜翻??圖２－２常見的三種ＳｉＣ晶體結(jié)構(gòu)示意圖１２１??Ｆｉｇ．?２－２?Ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ＳｉＣ?ｐｏｌｙｔｙｐｅｓ?ｄｉｓｐｌａｙｅｄ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ｔｏ?ｔｈｅ?（１１２０）?ｐｌａｎｅ：?（ａ）?ｚｉｎｃ??ｂｌｅｎｄｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?（ｃｕｂｉｃ?３Ｃ－ＳｉＣ），?（ｂ）?ｈｅｘａｇｏｎａｌ?４Ｈ－ＳｉＣ?ａｎｄ?（ｃ）?ｈｅｘａｇｏｎａｌ?６Ｈ－ＳｉＣ．［２１??從本質(zhì)上來(lái)講，碳化硅晶體的結(jié)構(gòu)存在很強(qiáng)的共價(jià)鍵與很高的Ｓｉ－Ｃ鍵能，??從而使得碳化硅材料具備高模量值、高硬度和高比強(qiáng)度的特性。碳化硅材料??的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，如耐酸堿腐蝕與強(qiáng)抗氧化能力，尤其當(dāng)材料處于高溫氧化??氣氛時(shí)，碳化硅表面很容易形成Ｓｉ０２薄層結(jié)構(gòu)，阻止氧原子與碳化硅表面接??觸，防止材料進(jìn)一步氧化。碳化硅材料還具有優(yōu)異的高溫?zé)岱�(wěn)定性及抗輻射??能力強(qiáng)等特點(diǎn)，是一種綜合性能優(yōu)異的先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料。此外ＳｉＣ材料具有較??高熱導(dǎo)性、高耐擊穿臨界電壓、大電子飽和遷移率等以系列特點(diǎn)，其作為一??種寬禁帶半導(dǎo)體的材料，能夠適用于高溫、高輻射等極端復(fù)雜環(huán)境條件使用，??最終能夠在電學(xué)，力學(xué)與熱學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域具有廣闊的工業(yè)市場(chǎng)應(yīng)用前景。??２．１．２碳化硅納米材料的性能??２．１．２．１機(jī)械力學(xué)性??ＳｉＣ材料作為碳和硅元素僅有穩(wěn)定的化合物，其機(jī)械莫氏硬度達(dá)９級(jí)，??相對(duì)密度為３．１７－３．４７，彈性模量達(dá)到４６０－４８０?ＧＰａ，初始為人們所熟知是其??高硬度和優(yōu)異的耐磨性等應(yīng)用特性［４］。在實(shí)際

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2921698