【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无机非金属材料制备的，涉及一种氮化铝纳米线及其快速制备方法。
技术介绍
1、氮化铝(aln)由于其导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料，同时由于好的介电性能，使得其可用于集成电路和多芯片模块、陶瓷基板、以及储氢等一系列应用。与氮化铝纳米颗粒相比，氮化铝纳米线独特的低维性可以有效提高场发射的增强因子，这使得它们在新型磁性材料、分子电子和光电器件以及功能复合材料方面具有广阔的前景。
2、由于直接在氮气中氮化铝粉仅能得到氮化铝纳米锥而无法直接得到一维氮化铝纳米线结构[liu c,hu z,wu q,et al.vapor-solid growth and characterization ofaluminum nitride nanocones[j].journal of the american chemical society,2005,127(4):1318-1322.]，目前合成氮化铝纳米线的方法主要包括以下两种：一是化学气相沉积法(cvd)，通过使用金属催化剂，首先在衬底上形成me-n-al熔融液滴，之后在化学气相沉积的过程中，使得液滴中的n和al过饱和，从而形成初始aln核并不断累积，之后在金属催化剂的引导下定向生成为纳米线结构，cn 109264678a提出了一种使用ti催化生长氮化铝纳米线的方法，但是由于在这种方法中ti金属催化剂的使用，可能会导致在生成的氮化铝纳米线中引入有害缺陷进而影响材料性能；另一种方法则是碳热还原法，这种方法通过在氮气气氛下碳热还原al2o3的方式生成氮化铝，c
3、本专利技术提出了一种新的方法，利用铝合金粉末和氯化物助剂，通过电致热冲击在极短的时间内快速制备氮化铝纳米线。与其他制备方法相比，该方法采用氯化物辅助合成氮化铝纳米线，避免了金属催化剂引入导致的有害缺陷，同时还具有制备过程简单、快速(～1s)的优点。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种利用电致热冲击快速制备氮化铝纳米线的方法，克服了传统氮化铝纳米线生长方法依赖金属催化剂、生长时间长等缺点
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种利用电致热冲击快速制备氮化铝纳米线的方法，所述方法包括如下步骤：
3、步骤1，将粒度均匀的铝合金粉末和氯化物助剂一定质量比混合均匀之后分散于溶剂中形成悬浊液；
4、步骤2，取少量悬浊液涂敷在碳质基底模块上，之后对其进行干燥处理除去多余水分；
5、步骤3，对于步骤2得到的已经装载有原料的碳质基底模块，在氮气环境中进行电致热冲击，热冲击过程通过调变电压和电流强度，精准控制电致热冲击的温度和时间，从而实现对材料的纳米化处理；
6、步骤4，在步骤3中进行电致热冲击的同时，使用碳质收集体模块对产物进行异位收集，热冲击过程结束后，碳质收集体模块表面收集到一层白色产物即为氮化铝纳米线。
7、优选地，步骤(1)中铝合金粉粒度为1-10μm。
8、优选地，步骤(1)中的氯化物助剂为下述的一种或任意两种以上的组合，氯化铵、六水氯化铝、氯化铁、氯化钾，纯度为分析纯或更高。
9、优选地，步骤(1)中铝合金粉末和氯化物助剂的质量比例范围为1:5～5:1。
10、优选地，步骤(1)中的溶剂为下述的一种或任意两种以上的组合，四氯化碳、苯、丙酮、乙醇、乙二醇乙醚和液体石蜡。
11、优选地，所述步骤(2)中的碳质基底模块的材料为下列的一种，碳布、碳毡、石墨烯片、石墨板。
12、优选地，步骤(3)中的热冲击温度为1800～2500℃，热冲击时间为0.1～1s。
13、优选地，所述步骤(4)中碳质收集体模块的材料为下述的一种，碳布、碳毡、石墨烯片、石墨板。
14、本专利技术的有益效果是：利用铝合金粉末和氯化物助剂作为原料，采用电致热冲击的方法简单、快速地制备了氮化铝纳米线，相比传统的制备工艺，这种方法的工艺简单，制备周期短，并且避免了金属催化剂的引入带来的有害缺陷，获得的氮化铝纳米线在光电器件以及功能复合材料方面具有广阔的应用前景。
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1.一种利用电致热冲击快速制备氮化铝纳米线的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的快速制备氮化铝纳米线的方法，其特征在于：步骤(1)中的铝合金粉末粒度为1～10μm。
3.如权利要求1所述的快速制备氮化铝纳米线的方法，其特征在于：步骤(1)中的氯化物助剂为下述的一种或任意两种以上的组合，氯化铵、六水氯化铝、氯化铁、氯化钾，纯度为分析纯或更高。
4.如权利要求1所述的快速制备氮化铝纳米线的方法，其特征在于：所述步骤(1)中铝合金粉末和氯化物助剂的质量比例范围为1:5～5:1。
5.如权利要求1所述的快速制备氮化铝纳米线的方法，其特征在于：所述步骤1中的溶剂为下述的一种或任意两种以上的组合，四氯化碳、苯、丙酮、乙醇、乙二醇乙醚和液体石蜡。
6.如权利要求1所述的快速制备氮化铝纳米线的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的碳质基底模块的材料为下列的一种，碳布、碳毡、石墨烯片、石墨板。
7.如权利要求1所述的快速制备氮化铝纳米线的方法，其特征在于：所述步骤(3)中的热冲击温度为1800～2500℃，热
8.如权利要求1所述的快速制备氮化铝纳米线的方法，其特征在于：所述步骤(4)中碳质收集体模块的材料为下述的一种，碳布、碳毡、石墨烯片、石墨板。
...【技术特征摘要】
1.一种利用电致热冲击快速制备氮化铝纳米线的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的快速制备氮化铝纳米线的方法，其特征在于：步骤(1)中的铝合金粉末粒度为1～10μm。
3.如权利要求1所述的快速制备氮化铝纳米线的方法，其特征在于：步骤(1)中的氯化物助剂为下述的一种或任意两种以上的组合，氯化铵、六水氯化铝、氯化铁、氯化钾，纯度为分析纯或更高。
4.如权利要求1所述的快速制备氮化铝纳米线的方法，其特征在于：所述步骤(1)中铝合金粉末和氯化物助剂的质量比例范围为1:5～5:1。
5.如权利要求1所述的快速制备氮化铝纳米线...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志，陈秋实，刘俊昊，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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