基于气-液-固机理的单晶蓝宝石纤维的制备与表征

作者：罗志远; 马清; 占旭; 刘仁辰; 嵇世山; 高尚

来源：化工新型材料, 2020, 48(01): 228-231+236.

DOI：10.19817/j.cnki.issn1006-3536.2020.01.061

• 单晶蓝宝石
• 纤维
• 气相-液相-固相沉积反应
• 铝棒

单晶蓝宝石(α-Al2O3)纤维作为强韧化关键基础材料,在陶瓷、金属、高分子基等复合材料领域具有广泛的应用前景。以SiO2粉体和金属铝棒为原料、氩气为保护气、氧化锆(ZrO2)陶瓷为承烧板,利用气相-液相-固相(VLS)沉积反应机理制备单晶α-Al2O3纤维。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、场发射透射电子显微镜、能量色散谱仪等表征技术分别对单晶α-Al2O3纤维纯化前后的相结构、微观形貌和组成进行表征。结果表明:单晶α-Al2O3纤维表面光滑,粗细均匀;纤维平均直径为0.5～1μm;纯化前后的单晶α-Al2O3纤维均为单晶α相,主要由(104)、(110)和(006)晶面组成,纯化后纤维中无杂质相。在此基础上,进一步探讨了单晶α-Al2O3纤维的生长机理和生长过程,为单晶α-Al2O3纤维大规模可控制备及应用奠定实验基础。

• 单位
  深圳清华大学研究院; 哈尔滨工业大学（深圳）