專利名稱：一種制備纖維狀氧化鋅晶須的方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氧化鋅晶須的生長，特別涉及一種以氧化鋅粉末為原料制備纖維狀氧化鋅晶須的方法及其裝置背景技術氧化鋅晶須形態(tài)主要有兩種，即四腳狀晶須和纖維狀晶須。其中纖維狀氧化鋅晶須具有半導體、壓電、吸波、耐磨等性能，可用作原子力顯微鏡和掃描隧道顯微鏡的探針、激光器材料、傳感器、復合材料的增強體等領域。迄今為止，制備氧化鋅晶須通常是以金屬鋅為原料，得到的晶須大多是四腳狀晶須，或者是四腳狀晶須和纖維狀晶須的混合晶須，如CN 02100708.X、CN 98111828.3、CN 94107349.1所提供的技術方案，且制備氧化鋅晶須所用的裝置其結(jié)構(gòu)較為復雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以氧化鋅粉末為原料制備纖維狀氧化鋅晶須的方法及其裝置，使所制備的氧化鋅晶須全部都是纖維狀晶須，晶須尺寸可以控制，外觀形態(tài)一致，晶須長度可達厘米數(shù)量級。所用的裝置其結(jié)構(gòu)特別緊湊實用，一種制備纖維狀氧化鋅晶須的方法，其特征在于以氧化鋅粉末為原料，將裝有一定量氧化鋅粉末的石墨舟置于溫控高溫爐內(nèi)，在石墨舟的端口上蓋上一個供纖維狀氧化鋅晶須生長用的襯底，兩者之間留有一個與大氣相通的通氣口，溫控高溫爐從室溫開始加熱升溫至700℃-1000℃，保溫時間不小于2小時，經(jīng)自然冷卻后，在襯底的內(nèi)側(cè)靠近通氣口處生成纖維狀氧化鋅晶須，晶須的粗細及長度與溫度及保溫時間有關。
一種制備纖維狀氧化鋅晶須的裝置，包括石墨舟，溫控高溫爐，其特征在于該裝置呈立式布置，放氧化鋅粉末用的石墨舟2置于溫控高溫爐1內(nèi)，石墨舟2的端口處蓋上一個供纖維狀氧化鋅晶須生長用的襯底3，兩者之間留有一個與大氣相通的通氣口；石墨舟2為圓桶形，襯底3采用硅片、氧化鋁片、藍寶石片、石英片中的一種；在石墨舟與溫控高溫爐之間也可以設置一個保護套，該保護套采用石英玻璃，或者氧化鋁陶瓷，或者其他耐高溫材料制成。
同現(xiàn)有技術比較，本發(fā)明具有以下突出的優(yōu)點不必采用金屬鋅做原料，而是直接利用氧化鋅粉末為原料，制成的氧化鋅晶須全部都是纖維狀晶須，晶須尺寸可以控制，外觀形態(tài)一致，晶須長度可達厘米數(shù)量級，長寬比高達1000∶1，所用的裝置結(jié)構(gòu)特別簡單實用，操作方便，生產(chǎn)效率高，成本低。


圖1為一種制備纖維狀氧化鋅晶須的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為700℃下保溫12小時，在襯底上生成的纖維狀氧化鋅晶須的照片。
圖3為800℃下保溫8小時，得到的纖維狀氧化鋅晶須的掃描電鏡顯示圖。
圖4為1000℃下保溫12小時，得到的纖維狀氧化鋅晶須的掃描電鏡顯示圖。
具體實施例方式
實施例1采用圖1所示裝置，稱取氧化鋅粉末3克，倒入圓桶形的石墨舟內(nèi)，在石墨舟端口處蓋上硅片，兩者之間留有通氣口，之后將石墨舟放入溫控高溫爐內(nèi)，從室溫開始加熱升溫，在700℃下保溫12小時后自然冷卻，在硅片內(nèi)側(cè)靠近通氣口處生成大量的纖維狀氧化鋅晶須。實測結(jié)果晶須長度為0.5cm，見圖2。
實施例2采用圖1所示裝置，稱取氧化鋅粉末3克，倒入圓桶形的石墨舟內(nèi)，在石墨舟端口處蓋上氧化鋁片，兩者之間留有通氣口，之后將石墨舟放入溫控高溫爐內(nèi)，從室溫開始加熱升溫，在700℃下保溫8小時后自然冷卻，在氧化鋁片內(nèi)側(cè)生成大量的纖維狀氧化鋅晶須。實測結(jié)果晶須纖維長度為0.8cm，寬度為6μm，纖維的斷面呈四方形，見圖3。
實施例3采用圖1所示裝置，稱取氧化鋅粉末3克，倒入圓桶形的石墨舟內(nèi)，在石墨舟端口處蓋上硅片，兩著之間留有通氣口，之后將石墨舟放入溫控高溫爐內(nèi)，從室溫開始加熱升溫，在1000℃下保溫12小時后自然冷卻，在硅片內(nèi)側(cè)生成大量的纖維狀氧化鋅晶須。實測結(jié)果晶須纖維長度為1cm，寬度為13μm，纖維斷面呈六邊形，見圖4。
實施例4采用圖1所示裝置，稱取氧化鋅粉末3克，倒入圓桶形的石墨舟內(nèi)，在石墨舟端口處蓋上硅片，兩著之間留有通氣口，之后將石墨舟放入溫控高溫爐內(nèi)，從室溫開始加熱升溫，在700℃下保溫2小時后自然冷卻，在硅片內(nèi)側(cè)生成大量的纖維狀氧化鋅晶須。實測結(jié)果晶須纖維長度為0.1cm。
權(quán)利要求
1.一種制備纖維狀氧化鋅晶須的方法，其特征在于以氧化鋅粉末為原料，將裝有一定量氧化鋅粉末的石墨舟置于溫控高溫爐內(nèi)，在石墨舟的端口上蓋上一個供纖維狀氧化鋅晶須生長用的襯底，兩者之間留有一個與大氣相通的通氣口，溫控高溫爐從室溫開始加熱升溫至700℃-1000℃，保溫時間不小于2小時，經(jīng)自然冷卻后在襯底的內(nèi)側(cè)靠近通氣口處生成纖維狀氧化鋅晶須。
2.一種制備纖維狀氧化鋅晶須的裝置，包括石墨舟，溫控高溫爐，其特征在于該裝置呈立式布置，放氧化鋅粉末用的石墨舟(2)置于溫控高溫爐(1)內(nèi)，石墨舟(2)的端口處蓋上供纖維狀氧化鋅晶須生長用的襯底(3)，兩者之間留有一個與大氣相通的通氣口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于石墨舟(2)為圓桶形。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于襯底(3)采用硅片、氧化鋁片、藍寶石片、石英玻璃中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于可以在石墨舟(2)與溫控高溫爐(1)之間設置一個保護套，該保護套采用石英玻璃，或者氧化鋁陶瓷，或者其他耐高溫材料制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備纖維狀氧化鋅晶須的方法及其裝置，其特征在于以氧化鋅粉末為原料，將裝有一定量氧化鋅粉末的石墨舟置于溫控高溫爐內(nèi)，在石墨舟的端口上蓋上一個供纖維狀氧化鋅晶須生長用的襯底，兩者之間留有一個通氣口，溫控高溫爐從室溫開始加熱升溫至700℃－1000℃，保溫時間不小于2小時，經(jīng)自然冷卻后在襯底的內(nèi)側(cè)靠近通氣口處生成纖維狀氧化鋅晶須。同現(xiàn)有技術比較，本發(fā)明具有以下突出的優(yōu)點原料為氧化鋅粉末，制成的氧化鋅晶須全部都是纖維狀晶須，晶須尺寸可以控制，外觀形態(tài)一致，晶須長度可達厘米數(shù)量級，長寬比高達1000∶1，所用的裝置結(jié)構(gòu)特別簡單實用，操作方便，生產(chǎn)效率高，成本低。
文檔編號C01G9/03GK1683603SQ20051004904
公開日2005年10月19日 申請日期2005年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月4日
發(fā)明者季振國, 王超 申請人:浙江大學