一、納米碳化硅粉體制備方法簡介

1、溶膠-凝膠法

溶膠-凝膠法是采用特定的納米材料前軀體在一定的條件下水解，形成溶膠，然后經溶劑揮發及加熱等處理，使溶膠轉變成網狀結構的凝膠，在經過適當的后處理工藝形成納米材料的一種方法。用蔗糖和正硅酸乙酯（TEOS）為前軀體，用溶膠-凝膠法通過合理控制反應條件，能得到粒徑為15-20nm左右的β-碳化硅粉。此種工藝方法具有成本低廉，工藝簡單等特點，但生產出的納米碳化硅粉體團聚現象較為明顯。

2、激光誘導氣相反應合成法

激光誘導化學氣相反應法是利用激光來引發、活化反應物系，從而合成高品位納米材料的一種方法。采用雙反應室激光氣相合成納米粉體裝置，以六甲基二硅胺烷、乙炔、硅烷為原料，可以制備粒徑20-30nm的碳化硅材料。此方法制作工藝精確，納米粉體呈球形，無嚴重團聚，但要求儀器、設備精密度高，技術要求較高。

3、熱化學氣相反應法(CVD 法) 

熱化學氣相反應法, 又稱化學氣相沉積法。該方法應用非常廣泛, 可以用來制備粉體、晶須、纖維、薄膜和體材料等, 近20 年來主要應用在半導體薄膜技術上。隨著納米材料研究的深入, 現已成為制備納米粉體和薄膜的主要技術。采用CVD 法制備納米粉體, 有利于獲得最佳工藝條件, 并達到納米粉體組成、形貌、尺寸、晶相等的可控。

二、納米碳化硅在復合材料領域應用簡介

1、改性高強度尼龍材料：納米碳化硅粉體顆粒在高分子復合材料中相容性好，分散度好，基本結合性好，改性后尼龍合金抗拉強度提高，耐磨性能提高。該材料主要用于裝甲履帶車輛高分子配件、汽車轉向部件，紡織機械，礦山機械襯板等部位。

2、改性特種工程塑料聚醚醚酮（PEEK）耐磨性能：用偶聯劑進行表面處理后的納米碳化硅，在添加量為5%~10%時，可大大改善和提高PEEK的耐磨性。（用微米級碳化硅填充PEEK的磨損方式以梨削和磨粒磨損為主，而用納米級碳化硅填充PEEK的磨損方式以輕微的粘著轉移磨損為主。）

3、金屬表面納米碳化硅復合鍍層：采用納米級微粒第二項混合顆粒，鎳為基質金屬，在金屬表面形成高致密度，結合力非常好的電沉積復合鍍層，其金屬表面具有超硬（耐磨）和減磨（自潤滑）耐高溫的特點。其復合鍍層顯微硬度大幅度提高，耐磨性提高2-5倍；使用壽命提高2-5倍；鍍層與基體的結合力提高30-40%，覆蓋能力強，鍍層均勻、平滑、細致。

4、納米碳化硅粉體在聚四氟乙烯樹脂里添加百分之一時，就可以大輻增加聚四氟乙烯加工成型后的耐磨損能力。

5、納米碳化硅在橡膠輪胎中的應用：添加一定量的納米碳化硅在不改變原膠配方前提下進行改性處理，在不降低其原有性能和質量的條件下，耐磨性可提高15%~30%。另外，納米碳化硅還應用在橡膠膠輥、打印機定影膜等耐磨損、高散熱性、耐高溫等橡膠產品中。

6、其他應用：高性能結構陶瓷（如火箭噴嘴、核工業等）、吸波材料、抗磨潤滑油脂、高性能剎車片、高硬度耐磨粉末涂料、復合陶瓷增強增韌等。

小結：納米碳化硅材料不單是指納米微粉，還有碳化硅納米線（可以簡單理解為納米級的碳化硅晶須）。碳化硅納米線的彈性、硬度、韌性等機械性能都比碳化硅塊體、碳化硅晶須要高。一維納米結構的碳化硅極有希望成為陶瓷、金屬、聚合物基材料的增強劑。碳化硅納米材料比傳統的碳化硅材料具有更優異的性能，能夠達到高新技術領域的嚴格要求，作為一種具有廣泛用途的納米結構材料，對其進行深入而廣泛的研究是很有意義的。

(粉體圈 作者：敬之)