以碱金属的氯化物和一定量的KF 为熔盐,以钛、钽、锆等多种过渡金属粉为金属源,以具有不同形态和结构的纳米碳管、亚微米炭纤维、微米炭纤维作为反应性模板碳源,在一定温度下于熔盐体系中合成了多形态的过渡金属碳化物纤维和涂层。系统地研究了碳源模板与所形成的碳化钛和碳化钽纳米纤维间的尺寸、形貌和晶体结构的相互关系;探讨了碳源(炭灯黑、热裂炭黑、热解炭黑、多壁纳米碳管)晶体结构和尺寸以及钛源(金属钛粉、二氧化钛粉、一氧化钛粉及金属钛与二氧化钛的混合物)组成和颗粒大小对熔盐介质中单晶碳化钛纳米纤维形成和生长的影响。研究结果表明以单一过渡金属粉为金属源合成的过渡金属碳化物纳米纤维和纳米涂层具有多晶结构,并且碳源的石墨化度越低,以此为模板合成的碳化物纳米纤维的纤维形貌保留越好;熔盐介质中单晶碳化钛纳米纤维的形成和生长主要取决于钛源和碳源。以单一金属Ti或TiO或TiO2为钛源不能合成单晶碳化钛纳米纤维,将微米级TiO2粉与金属Ti粉的混合物作为钛源可以促进单晶碳化钛纳米纤维的形成;选择具有适当微晶结构和尺寸的碳前驱体作为碳源对单晶碳化钛纳米纤维生长有利。
英文主题词Transition metal carbide; nanofibres;molten salts; polycrystal and single crystal TiC