武漢科技大學(xué)傳來(lái)振奮人心的消息，該校材料學(xué)部的一支學(xué)生團(tuán)隊(duì)——“志同‘稻’合”，通過(guò)創(chuàng)新性的低溫鎂熱技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了從稻桿、稻殼中提取納米碳化硅的突破。這一半導(dǎo)體材料的純度高達(dá)99.99%，顆粒尺寸可細(xì)化至30納米，使得稻殼的附加值實(shí)現(xiàn)了9倍以上的顯著提升。
納米碳化硅作為半導(dǎo)體材料，在芯片制造和高端陶瓷等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，全球市場(chǎng)需求量巨大。然而，如何以低溫、便捷的方式從農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物中大規(guī)模合成納米碳化硅，并精確控制其尺寸形態(tài)，一直是技術(shù)上的難點(diǎn)。
傳統(tǒng)上，國(guó)內(nèi)外工業(yè)常采用碳熱還原法制備納米碳化硅，但這種方法需要高達(dá)1600-2200℃的溫度，能耗大且產(chǎn)品純度低，轉(zhuǎn)化工藝復(fù)雜。相比之下，“志同‘稻’合”團(tuán)隊(duì)通過(guò)數(shù)百次的實(shí)驗(yàn)和熱力學(xué)計(jì)算，優(yōu)化了工藝參數(shù)，成功將稻桿和稻殼中的天然納米氧化硅與碳反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為顆粒均勻的納米碳化硅產(chǎn)品。
該團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的低溫鎂熱技術(shù)和動(dòng)態(tài)熱量控制技術(shù)，有效解決了鎂熱過(guò)程中因局部高溫導(dǎo)致的納米碳化硅燒結(jié)問題，確保了產(chǎn)品顆粒尺寸細(xì)小且均勻，這一創(chuàng)新為納米碳化硅的制備開辟了新的路徑。
