Der Durchmesser von Siliziumkarbid-Nanodrähten beträgt im Allgemeinen weniger als 500 nm und die Länge kann Hunderte von μm erreichen, was ein höheres Aspektverhältnis als Siliziumkarbid-Whisker aufweist.

Siliziumkarbid-Nanodrähte erben die verschiedenen mechanischen Eigenschaften von Siliziumkarbid-Massenmaterialien und verfügen darüber hinaus über viele Eigenschaften, die nur für niedrigdimensionale Materialien gelten. Theoretisch beträgt der Elastizitätsmodul eines einzelnen SiCNWs etwa 610–660 GPa; die Biegefestigkeit kann 53,4 GPa erreichen, was etwa dem Doppelten der von SiC-Whiskern entspricht; die Zugfestigkeit übersteigt 14GPa.

Da SiC selbst ein Halbleitermaterial mit indirekter Bandlücke ist, ist außerdem die Elektronenmobilität hoch. Darüber hinaus haben SiC-Nanodrähte aufgrund ihrer Größe im Nanomaßstab einen geringen Größeneffekt und können als lumineszierendes Material verwendet werden; Gleichzeitig zeigen SiC-NWs auch Quanteneffekte und können als Halbleiterkatalysatormaterial verwendet werden. Nano-Siliziumkarbiddrähte haben Anwendungspotenzial in den Bereichen Feldemission, Verstärkungs- und Verstärkungsmaterialien, Superkondensatoren und Geräte zur Absorption elektromagnetischer Wellen.

Im Bereich der Feldemission können Nano-SiC-Drähte aufgrund ihrer hervorragenden Wärmeleitfähigkeit, einer Bandlückenbreite von mehr als 2,3 eV und einer hervorragenden Feldemissionsleistung in Chips für integrierte Schaltkreise, mikroelektronischen Vakuumgeräten usw. verwendet werden.
Als Katalysatormaterialien wurden Siliziumkarbid-Nanodrähte verwendet. Mit der Vertiefung der Forschung werden sie nach und nach in der photochemischen Katalyse eingesetzt. Es gibt Experimente mit Siliziumkarbid-Nanodrähten, um Experimente zur katalytischen Geschwindigkeit von Acetaldehyd durchzuführen und die Zeit der Acetaldehyd-Zersetzung mithilfe von ultravioletten Strahlen zu vergleichen. Es beweist, dass Siliziumkarbid-Nanodrähte gute photokatalytische Eigenschaften haben.

Da die Oberfläche von SiC-Nanodrähten eine große Fläche mit Doppelschichtstruktur bilden kann, weist sie eine hervorragende elektrochemische Energiespeicherleistung auf und wird in Superkondensatoren verwendet.

 


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 19. Dezember 2024

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