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摘要
目的 通过调节化学气相沉积（CVD）中的工艺参数，实现碳纳米管在氮化硼包覆的碳化硅纤维表面可控生长。方法通过控制单一变量，采用扫描电子显微镜、热重分析、X射线光电子能谱等表征手段，系统地研究化学气相沉积条件，如浸渍催化剂情况、反应温度、反应时间、气体流入速率、催化剂流入速率、BN表面改性等，对在BN包覆的碳化硅纤维上生长的CNTs的形貌、长度、含量的影响。结果通过改变工艺参数，实现了对碳纳米管的形貌、长度、含量的调节与控制，获得碳纳米管和氮化硼改性的碳化硅纤维(SiC@BN-CNTs)。其中，SiC@BN-OH在反应温度为700℃，反应时间为20min等参数下具有最大的CNTs产率（10.6wt%），形貌良好、含量较高。结论浸渍催化剂和缩短碳源与载体的距离对生长CNTs有积极影响，增加了CNTs的长度和生长密度；通过调节反应温度和时间能够简便地对CNTs的长度、含量进行控制，从而获得高质量、高结晶度的CNTs；在反应器中，气体和催化剂的含量相互影响，在制备过程中需要考虑气体和催化剂的比例，按比例同时增加气体和催化剂的流入速率能够获得更好的结果。BN表面羟基化改性处理增强了BN对催化剂的吸附，促进了催化剂颗粒的分散，提高了CNTs的产率。
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