纳米钨晶须制备方法

纳米晶须、线、棒是一种近乎无缺陷的材料，比金属材料具有更优越的性能，其作为结构材料，用钨晶须或钨纳米线来补强增韧难熔合金、陶瓷材料等，可以显著增强材料的韧性和强度。

此外，纳米钨晶须（线/棒）具有优良的场发射性能和气体电离性能，可用于制作场发射电器、平面显示器以及气体电离器，例如纳米级钨探针，这是光刻机、芯片制造机的重要组件之一。

纳米钨晶须（线/棒）的制备方法可采用以下技术方案：

称取200g纯钨粉，钨粉粒度为2~5μm，配置7wt%的镍和铁金属粉末，球磨混合均匀。混入镍和铁金属粉末的作用在于诱导钨晶须的生长。取混合粉2.0g，平铺于清洗后的不锈钢舟皿中，把不锈钢舟推入内径为60mm的管式还原炉中，确保不锈钢舟置于还原炉高温正中位置，关紧炉门，通入氮气和氢气。其中N₂流量为0.3L/min，H₂流量为0.03L/min，氮气经加入去离子水的三口烧瓶引入炉中，三口烧瓶放置在电热套中。按3℃/min速度升温还原炉，使炉子从室温升至500℃。打开电热套电源，设置80℃温度，使去离子水缓慢升至80℃（此温度控制水蒸气流量）。按2℃/min升温速度，使炉温从500℃升至800℃，而后保温6小时。反应完成后等炉温降至室温，打开炉门取出产物，经乙醇清洗、过滤、烘干，即得到均匀分布的微/纳钨晶须/线/棒，产物形态好，晶须/棒长径比为5-200，其中可见少量直径小于100nm且均匀分布的钨纳米线。

上述工艺所制备的钨晶须形态好，可制得长径比为5~200的纳米钨晶须（线/棒），还可得到直径小于100nm且均匀分布的钨纳米线。过程反应温度低、反应时间短，易于控制，产量较高，产品形态好且均匀分布，是一种较好的量产方案。

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