1.一种激光辐照+溶胶凝胶复合制备纳米SiC颗粒的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)首先,在烧杯中加入1ml无水乙醇,使用滴定管将1ml正硅酸乙酯溶于1ml无水乙醇中并搅拌20min;其次,使用滴定管在上述混合物中加入1ml蒸馏水,搅拌均匀;再次,将0.2g草酸加入上述混合物中搅拌,直至混合均匀,充分反应形成SiO2凝胶,将SiO2凝胶均匀涂抹在石墨基板上;
2)首先,将上述步骤1)中均匀涂抹SiO2凝胶的石墨基板与钛板均置于密闭容器内,通保护气体进行2-3次洗气,并打开激光器烧蚀钛板,进一步去除密闭容器中的氧;
其次,根据SiO2与石墨转变的物性参数初步选择激光能量密度参考值,通过激光能量密度参考值设置激光工艺参数;所述SiO2与石墨转变的物性参数包括材料属性、相变温度和结构;所述激光工艺参数包括激光波长、激光入射角度、激光功率、激光扫描速度和光斑直径;
其中,激光能量密度计算公式为:PS=P/dv;
PS是激光的能量密度(J/cm2);P是激光功率(w);d是激光光斑直径(cm);v是激光的扫描速度(cm/s);
3)首先,采用上述步骤2)中激光工艺参数设置的激光器辐照均匀涂抹SiO2凝胶的石墨基板,将激光辐照以后的产物进行观察、测试,以此观察的形貌和测试的元素作为调整激光工艺参数的依据,进而获得最佳激光能量密度设定值;
其中,所述激光能量密度设定值的选择依据为:
当激光能量密度过高,造成纳米SiC尺寸变大,需降低激光功率或提高激光扫描速度,然后重新执行上述步骤3);
当激光能量密度低,未达到SiO2与石墨发生转变的条件,需要提高激光功率或降低激光扫描速度,然后继续重新执行上述步骤3);
当在一定激光能量密度作用下,溶胶凝胶涂层SiO2在石墨基板上转变成所需粒度的纳米SiC颗粒,则以此作为最佳激光能量密度设定值;
其次,上述最佳激光能量密度设定值的激光器再次辐照均匀涂抹SiO2凝胶的石墨基板,同时通保护气体以防止氧化,达到生成纳米SiC材料的目的。
2.根据权利要求1所述的一种激光辐照+溶胶凝胶复合制备纳米SiC颗粒的方法,其特征是上述中采用的保护气体为氩气。
3.根据权利要求1所述的一种激光辐照+溶胶凝胶复合制备纳米SiC颗粒的方法,其特征是上述中采用的激光器为振镜扫描系统的500w光纤激光器。