炭化ケイ素ナノワイヤーの直径は一般に 500 nm 未満で、長さは数百 μm に達することもあり、炭化ケイ素ウィスカーよりも高いアスペクト比を持っています。
炭化ケイ素ナノワイヤーは、炭化ケイ素バルク材料のさまざまな機械的特性を継承しており、低次元材料に特有の多くの特性も備えています。理論的には、単一の SiCNW のヤング率は約 610 ~ 660GPa です。曲げ強度は53.4GPaに達し、これはSiCウィスカーの約2倍です。引張強さは14GPaを超えます。
また、SiC自体が間接バンドギャップ半導体材料であるため、電子移動度が高い。さらに、SiC ナノワイヤはナノスケールのサイズであるため、サイズ効果が小さく、発光材料として使用できます。同時に、SiC-NW は量子効果も示し、半導体触媒材料として使用できます。ナノ炭化ケイ素ワイヤは、電界放出、強化材および強化材、スーパーキャパシタ、および電磁波吸収デバイスの分野で応用の可能性を持っています。
電界放出の分野では、ナノ SiC ワイヤは優れた熱伝導率、2.3 eV を超えるバンドギャップ幅、および優れた電界放出性能を備えているため、集積回路チップ、真空マイクロ電子デバイスなどに使用できます。
炭化ケイ素ナノワイヤーは触媒材料として使用されています。研究が深まるにつれて、それらは徐々に光化学触媒に使用されています。炭化ケイ素ナノワイヤーを用いてアセトアルデヒドの触媒速度実験を行ったり、紫外線によるアセトアルデヒドの分解時間を比較したりする実験があります。これは、炭化ケイ素ナノワイヤーが優れた光触媒特性を持っていることを証明しています。
SiCナノワイヤーの表面は大面積の二重層構造を形成できるため、優れた電気化学エネルギー貯蔵性能を有し、スーパーキャパシタに使用されています。
投稿日時: 2024 年 12 月 19 日