Nanomaterial karbida karbida

Nanomaterial karbida karbida

Nanomaterial karbida karbida (nanomaterials SIC) Hubungi bahan sing dumadi sakasilikon karbida (sic)Kanthi paling sethithik sak dimensi ing skala nanometer (biasane ditetepake minangka 1-100nm) ing ruang telung dimensi. Nanomaterial karbida bisa diklasifikasikake dadi nol-dimensi, siji-dimensi, struktur rong dimensi lan telung dimensi miturut strukture.

Nanostructure Zero-DimensionalApa struktur sing kabeh dimensi ing skala nanometer, utamane kalebu nanocrystal sing solid, nanospheres kothong, nanocages inti lan nanospheres inti.

Nanostruktur siji-dimensiHubungi struktur ing rong dimensi sing diwatesi menyang skala nanometer ing ruang telung dimensi. Struktur iki nduweni akeh bentuk, kalebu Nanotires (Pusat Kothong), Pusat Kothong), Nanobelts utawa Nanobelts (sempit section-section-section). Struktur iki wis dadi fokus riset intensif amarga aplikasi unik ing fisika Mesoscopic lan manufaktur piranti nanoscale. Contone, operator ing nanostruktures siji-dimensi mung bisa nyebar ing salah sawijining arah struktur (i.e., arah longitudinal saka nanu-longitudinal saka nanotire lan piranti utama ing nanoelectronics.

Nanostruktur loro-dimensi, sing mung duwe ukuran siji ing nanoscale, biasane jejeg pesawat lapisan, kayata nanosheets, nanging uga kanggo njelajah aplikasi potensial ing emitter sing entheng, sensor, sel solar, lsp.

Nanostructures Three-DimensionalBiasane diarani nanostruktur sing kompleks, sing dibentuk dening koleksi siji utawa luwih unit struktural dhasar ing Zero-Dimension, lan dimensi geometrik sing ana ing nanoro utawa skala mikrometer. Nanostruktur sing komplek kasebut kanthi area permukaan sing dhuwur ing volume unit nyedhiyakake akeh kaluwihan, kayata path optik sing paling efisien kanggo penerapan lampu sing efisien, transfer transfer otomatis Interfacial, transfer transfer transfer transfer sing cepet, lan tunbaboran transportasi pangisian daya sing cepet. Keuntungan kasebut ngaktifake Nanostruktur Telung Dimensional kanggo ngrancang desain ing konversi energi lan aplikasi panyimpenan. Saka 0D nganti struktur 3D, macem-macem nanomaterial wis diteliti lan mboko sithik dadi industri lan saben dinane.

Sintesis Metode Nanomaterial SIC

Bahan-bahan nol-dimensi bisa disintesis dening metode cair panas, metode etcrochemical, metode pyrolysis laser, lsp. Kanggo entukSic padhetNanocrystals sawetara saka sawetara nanometer kanggo puluhan nanometer, nanging biasane pseudo-bitah, kaya sing ditampilake ing Gambar 1.

Gambar 1 gambar tem nanocrystal β-sic sing disiapake kanthi cara sing beda

(a) sintesis solvothermal [34]; (B) metode etcrochemical etching [35]; (c) pangolahan termal [48]; (d) Pyrolysis laser [49]

Dasog et al. Sintesis β-SIC nanocrystal Spherical kanthi ukuran sing bisa dikontrol lan struktur sing jelas dening reaksi dekomposisi kaping pindho ing sai2, mg lan c bubuk [55], kaya sing ditampilake ing Gambar 2.

Gambar 2 Gambar Gambar Nanocrystal SIC SIC kanthi diameter sing beda-beda [55]

(a) 51.3 ± 5.5 nm; (B) 92.8 ± 6,6 nm; (c) 278.3 ± 8.2 nm

Cara fase uap kanggo ngembang Nanunires SIC. Sintesis fase gas minangka metode sing paling diwasa kanggo mbentuk SIC Nan Hotel. Ing proses khas, bahan beluk sing digunakake minangka reaktan kanggo mbentuk produk pungkasan sing digawe kanthi penguapan, pengurangan kimia lan reaksi getah (mbutuhake suhu sing dhuwur). Sanajan suhu sing dhuwur nambah konsumsi energi tambahan, SIC Nan Towires that, biasane integritas kristal, jelas Nanook, nanotubes, nanocles, lan sapiturute, kaya sing ditampilake ing Gambar 3.

Gambar 3 morfologi nanostruktur SIC dimensi siji-dimensi 

(a) Arrays nanowire ing serat karbon; (b) Ultralong nanowong ing bal ni-si; (c) nanowires; (d) nanoprisms; (E) nanobambo; (f) nanoneedles; (g) Nanobones; (H) nanochain; (i) nanotubes

Cara solusi kanggo persiapan SIC Nan Hotel. Cara solusi digunakake kanggo nyiyapake sic nanowires, sing nyuda suhu reaksi. Cara kasebut bisa uga kalebu kristal solusi ing Fase Princursor liwat pengurangan kimia spontan utawa reaksi liyane ing suhu sing cukup entheng. Minangka wakil saka metode solusi, solvotermal sintesis lan sintesis hidrothermal biasane digunakake kanggo entuk SIC Nan Goreng ing suhu sing sithik.

Nanomaterial loro dimensi bisa disiapake kanthi cara Solvothermal, laser sing mlengkung, pengurangan termal karbon, eksplu miksik, lan plasma gelombang mikroCvdWaca rangkeng-. Ho et al. Nyadari nanostruktur 3D SIC ing bentuk kembang berbahaya nanas, kaya sing ditampilake ing Gambar 4. Gambar Sem nuduhake manawa struktur semono kembang kasebut duwe diameter 1-2 μm lan dawane 3-5 μm.

Gambar 4 Sem Gambar Kembang Sic Nanowire Telung Dimensial

Kinerja sic nanomaterial

Sic nomomaterial minangka bahan keramik sing canggih kanthi kinerja sing apik, sing duwe fisik, bahan kimia, listrik lan liya-liyane.

✔ Properties fisik

Hardness: Microhardness saka karbida nano-silikon ana ing antarane Corbide lan berlian, lan kekuwatane mekanik luwih dhuwur tinimbang Coroundum. Nduwe resistensi nyandhang lan lubrication dhewe sing apik.

Konduktivitas termal dhuwur: karbida nano-silikon duwe konduktivitas termal sing apik lan minangka bahan konduktif termal sing apik.

Koefision ekspansi termal sing kurang: iki ngidini karbida nano-silikon kanggo njaga ukuran lan bentuk stabil ing kahanan suhu sing dhuwur.

Wilayah permukaan khusus: Salah sawijining ciri nanomaterial, kondhisi kanggo ningkatake kegiatan permukaan lan kinerja reaksi.

✔ Properties Kimia

Kemampuan Kimia: Carbide Nano-Silicon duwe sifat kimia sing stabil lan bisa njaga kinerja sing ora owah miturut macem-macem lingkungan.

Antioksidasi: Bisa nolak oksidasi ing suhu sing dhuwur lan nampilake resistensi suhu sing apik banget.

✔Properties Listrik

BANDGAP HIGHT: Bandgap High ndadekake bahan sing cocog kanggo nggawe frekuensi sing dhuwur, dhuwur, lan energi elektron energi.

Mobilitas jenuh jenuh ultrel kethek: Kondhisi menyang transmisi elektron kanthi cepet.

✔Karakteristik liyane

Rintangan radiasi sing kuwat: bisa njaga kinerja sing stabil ing lingkungan radiasi.

Properti mekanik sing apik: nduweni sifat mekanik sing apik kayata modulus elastis sing dhuwur.

Aplikasi saka nanomaterial SIC

Piranti elektronik lan semikonduktor: Amarga sifat elektronik sing apik banget lan stabilitas suhu dhuwur, karbida nano-silikon digunakake kanthi akeh ing komponen elektronik gedhe, piranti frekuensi dhuwur, piranti frekuensi tinggi, komponen optooelector lan lapangan liyane. Ing wektu sing padha, uga minangka salah sawijining bahan sing cocog kanggo piranti semikonduktor.

Aplikasi Optik: Karbida Nano-Silicon duwe bandgap wide lan properti optik sing apik, lan bisa digunakake kanggo nggawe laser kinerja, LED, piranti PhotoVoltaic, lsp.

Bagéan mekanik: Njupuk kauntungan saka kekerasan lan nyandhang karbida nano-silikon duwe macem-macem aplikasi ing pabrik bagean mekanik, kayata alat mechanical, kayata, sing bisa ningkatake resistensi lan layanan layanan.

Bahan Nanocomposit: Karbida nano-silikon bisa digabung karo bahan liyane kanggo mbentuk nanocomposite kanggo nambah sifat mekanik, konduktivitas termal lan resistensi korosi saka materi kasebut. Bahan nanocomposit iki digunakake akeh ing Aerospace, Industri Otomotif, lapangan energi, lsp.

Bahan struktural suhu sing dhuwur: Nanokarbida silikonWis stabilitas suhu dhuwur lan resistensi karat, lan bisa digunakake ing lingkungan suhu suhu sing ekstrem. Mula, digunakake minangka bahan struktural suhu sing dhuwur ing Aerospace, Petrokimia, Metallurgy lan Lapangan Liyane, kayata Manufakturtungku suhu dhuwur, Tabung tungku, linings tungku, lsp.

Aplikasi liyane: NanoSilicon karbida uga digunakake ing panyimpenan hidrogen, Photocatalysis lan sensing, nuduhake prospek aplikasi sing amba.