纳米碳化硅材料具有高的热传导率、低的热膨胀系数、高的机械性能、好的热性能和化学稳定性，另外还具有耐腐蚀和抗氧化等特点。而碳化硅晶须在韧性、弹性和硬度等性能方面尤其出众，更是有着“晶须之王”的美誉。

（图片来源于网络）

近年来，人们经过理论计算，后经实验，结果都证明了在韧性、弹性和硬度等性能方面，碳化硅纳米线都比碳化硅块体和碳化硅晶须要高，所以人们对具有一维纳米结构的碳化硅产生了极大的兴趣，具有纳米结构的碳化硅极有可能会成为一些材料的增强剂。

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目前碳化硅纳米材料的制备方法主要有电弧放电法、热解有机前躯体法、碳热还原法、溶剂热方法、气相渗硅法、化学气相反应法、碳纳米管模板生长法（又叫碳纳米管限制反应法）等。

电弧放电法

电弧放电的实质是一种气体放电的现象，是指在一定的条件下，两极之间的气体在空间能够导电，是一个由电能转化为光能和热能的过程。具体方法例如具体做法是以石墨为阴极，以碳化硅棒（含有铁元素）为阳极，在低压环境下即可电弧进行放电，反应后就会得到碳化硅纳米线。与此同时，阳极碳化硅由于自身电阻很大，在升温过程会快速产生热量，导致阳极的温度比铁的熔点还高，所以阳极的铁就会熔化最终导致蒸发为气体，对碳化硅纳米线的生成和生长起到很大的催化作用。使用电弧放电法制备材料时，原材料便宜且容易得到，使用的设备较简单，很有希望成为企业生产碳化硅纳米线的方法。

热解有机前躯体法

有研究者以聚碳硅烷为原料，在1200℃高温下裂解制备了碳化硅纳米线，并采用碳化硅纳米线作为高功率微波源用阴极材料，进行了电子发射实验。或者商用六甲基二硅烷为原料，在氩气的保护下，以一定的加热速度升温加热到一定温度再保温一定时间，随后自然冷却至室温，最终会得到白色的羊毛状碳化硅纳米线。这种方法需要的原料廉价，反应温度低，反应过程较简单，不需要使用催化剂，碳化硅纳米线的生成率较高。

碳热还原法

碳热还原法是一种在一定温度下，以无机碳为还原剂进行氧化还原反应的方法。碳热还原法反应温度较低，可节省能源，相应降低了工艺难度，在化工、冶金行业有着广泛的应用。

溶剂热合成法

溶剂热合成法是在水热法的基础上发展起来的中、低温液相制备固体材料的一门技术。主要指把反应物和溶剂（有机物或非水溶媒）放置于密闭体系内（如高压釜），加热升温到一定温度即可得到产物的一种方法。溶剂热合成法与水热法在原理上很类似，用有机物或者非水溶媒代替水作溶剂，很大程度上拓宽了水热法的使用范围。

气相渗硅法

气相渗硅法是在高温真空环境中用气相Si对多孔C/C复合材料进行浸渗处理，使气态Si在毛细作用下渗入C/C多孔体中，并与Ｃ组分发生反应生成碳化硅基体。温丽霞等利用网络结构的碳化细菌纤维素为模板和碳源，细菌纤维素碳按一定比例与硅粉均匀混合，在不同温度处理的惰性气氛中，制备了碳化硅纳米线。气相渗硅法制备的材料具有组成可以调节，性能可以设计，加工容易等优点。

悬浮法

有研究者利用金属硅粉为硅源，石墨模具挥发的碳蒸气为碳源，在N2气氛下，硅粉的体积变大，堆积的密度就会减小，孔隙率变大，类似于悬浮态。之后再加热至1600℃并保温30min，反应结束后可以在石墨收集器下得到类似板状或棉絮状的产物。经XRD分析，产物中主要为碳化硅，还有少量未参与反应的金属Si。显微形貌观察产物为碳化硅纳米线。

参考来源：

郝斌.碳化硅纳米材料制备方法研究进展

（中国粉体网编辑整理/山川）

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