納米鎢晶須製備方法

納米晶須、線、棒是一種近乎無缺陷的材料，比金屬材料具有更優越的性能，其作為結構材料，用鎢晶須或鎢納米線來補強增韌難熔合金、陶瓷材料等，可以顯著增強材料的韌性和強度。

此外，納米鎢晶須（線/棒）具有優良的場發射性能和氣體電離性能，可用於製作場發射電器、平面顯示器以及氣體電離器，例如納米級鎢探針，這是光刻機、晶片製造機的重要元件之一。

納米鎢晶須（線/棒）的製備方法可採用以下技術方案：

稱取200g純鎢粉，鎢粉細微性為2~5μm，配置7wt%的鎳和鐵金屬粉末，球磨混合均勻。混入鎳和鐵金屬粉末的作用在於誘導鎢晶須的生長。取混合粉2.0g，平鋪於清洗後的不銹鋼舟皿中，把不銹鋼舟推入內徑為60mm的管式還原爐中，確保不銹鋼舟置於還原爐高溫正中位置，關緊爐門，通入氮氣和氫氣。其中N₂流量為0.3L/min，H₂流量為0.03L/min，氮氣經加入去離子水的三口燒瓶引入爐中，三口燒瓶放置在電熱套中。按3℃/min速度升溫還原爐，使爐子從室溫升至500℃。打開電熱套電源，設置80℃溫度，使去離子水緩慢升至80℃（此溫度控制水蒸氣流量）。按2℃/min升溫速度，使爐溫從500℃升至800℃，而後保溫6小時。反應完成後等爐溫降至室溫，打開爐門取出產物，經乙醇清洗、過濾、烘乾，即得到均勻分佈的微/納鎢晶須/線/棒，產物形態好，晶須/棒長徑比為5-200，其中可見少量直徑小於100nm且均勻分佈的鎢納米線。

上述工藝所製備的鎢晶須形態好，可制得長徑比為5~200的納米鎢晶須（線/棒），還可得到直徑小於100nm且均勻分佈的鎢納米線。過程反應溫度低、反應時間短，易於控制，產量較高，產品形態好且均勻分佈，是一種較好的量產方案。

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