专利名称：一种制备纤维状氧化锌晶须的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种氧化锌晶须的生长，特别涉及一种以氧化锌粉末为原料制备纤维状氧化锌晶须的方法及其装置背景技术氧化锌晶须形态主要有两种，即四脚状晶须和纤维状晶须。其中纤维状氧化锌晶须具有半导体、压电、吸波、耐磨等性能，可用作原子力显微镜和扫描隧道显微镜的探针、激光器材料、传感器、复合材料的增强体等领域。迄今为止，制备氧化锌晶须通常是以金属锌为原料，得到的晶须大多是四脚状晶须，或者是四脚状晶须和纤维状晶须的混合晶须，如CN 02100708.X、CN 98111828.3、CN 94107349.1所提供的技术方案，且制备氧化锌晶须所用的装置其结构较为复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以氧化锌粉末为原料制备纤维状氧化锌晶须的方法及其装置，使所制备的氧化锌晶须全部都是纤维状晶须，晶须尺寸可以控制，外观形态一致，晶须长度可达厘米数量级。所用的装置其结构特别紧凑实用，一种制备纤维状氧化锌晶须的方法，其特征在于以氧化锌粉末为原料，将装有一定量氧化锌粉末的石墨舟置于温控高温炉内，在石墨舟的端口上盖上一个供纤维状氧化锌晶须生长用的衬底，两者之间留有一个与大气相通的通气口，温控高温炉从室温开始加热升温至700℃-1000℃，保温时间不小于2小时，经自然冷却后，在衬底的内侧靠近通气口处生成纤维状氧化锌晶须，晶须的粗细及长度与温度及保温时间有关。
一种制备纤维状氧化锌晶须的装置，包括石墨舟，温控高温炉，其特征在于该装置呈立式布置，放氧化锌粉末用的石墨舟2置于温控高温炉1内，石墨舟2的端口处盖上一个供纤维状氧化锌晶须生长用的衬底3，两者之间留有一个与大气相通的通气口；石墨舟2为圆桶形，衬底3采用硅片、氧化铝片、蓝宝石片、石英片中的一种；在石墨舟与温控高温炉之间也可以设置一个保护套，该保护套采用石英玻璃，或者氧化铝陶瓷，或者其他耐高温材料制成。
同现有技术比较，本发明具有以下突出的优点不必采用金属锌做原料，而是直接利用氧化锌粉末为原料，制成的氧化锌晶须全部都是纤维状晶须，晶须尺寸可以控制，外观形态一致，晶须长度可达厘米数量级，长宽比高达1000∶1，所用的装置结构特别简单实用，操作方便，生产效率高，成本低。
图1为一种制备纤维状氧化锌晶须的装置结构示意图。
图2为700℃下保温12小时，在衬底上生成的纤维状氧化锌晶须的照片。
图3为800℃下保温8小时，得到的纤维状氧化锌晶须的扫描电镜显示图。
图4为1000℃下保温12小时，得到的纤维状氧化锌晶须的扫描电镜显示图。
具体实施例方式
实施例1采用图1所示装置，称取氧化锌粉末3克，倒入圆桶形的石墨舟内，在石墨舟端口处盖上硅片，两者之间留有通气口，之后将石墨舟放入温控高温炉内，从室温开始加热升温，在700℃下保温12小时后自然冷却，在硅片内侧靠近通气口处生成大量的纤维状氧化锌晶须。实测结果晶须长度为0.5cm，见图2。
实施例2采用图1所示装置，称取氧化锌粉末3克，倒入圆桶形的石墨舟内，在石墨舟端口处盖上氧化铝片，两者之间留有通气口，之后将石墨舟放入温控高温炉内，从室温开始加热升温，在700℃下保温8小时后自然冷却，在氧化铝片内侧生成大量的纤维状氧化锌晶须。实测结果晶须纤维长度为0.8cm，宽度为6μm，纤维的断面呈四方形，见图3。
实施例3采用图1所示装置，称取氧化锌粉末3克，倒入圆桶形的石墨舟内，在石墨舟端口处盖上硅片，两着之间留有通气口，之后将石墨舟放入温控高温炉内，从室温开始加热升温，在1000℃下保温12小时后自然冷却，在硅片内侧生成大量的纤维状氧化锌晶须。实测结果晶须纤维长度为1cm，宽度为13μm，纤维断面呈六边形，见图4。
实施例4采用图1所示装置，称取氧化锌粉末3克，倒入圆桶形的石墨舟内，在石墨舟端口处盖上硅片，两着之间留有通气口，之后将石墨舟放入温控高温炉内，从室温开始加热升温，在700℃下保温2小时后自然冷却，在硅片内侧生成大量的纤维状氧化锌晶须。实测结果晶须纤维长度为0.1cm。
权利要求
1.一种制备纤维状氧化锌晶须的方法，其特征在于以氧化锌粉末为原料，将装有一定量氧化锌粉末的石墨舟置于温控高温炉内，在石墨舟的端口上盖上一个供纤维状氧化锌晶须生长用的衬底，两者之间留有一个与大气相通的通气口，温控高温炉从室温开始加热升温至700℃-1000℃，保温时间不小于2小时，经自然冷却后在衬底的内侧靠近通气口处生成纤维状氧化锌晶须。
2.一种制备纤维状氧化锌晶须的装置，包括石墨舟，温控高温炉，其特征在于该装置呈立式布置，放氧化锌粉末用的石墨舟(2)置于温控高温炉(1)内，石墨舟(2)的端口处盖上供纤维状氧化锌晶须生长用的衬底(3)，两者之间留有一个与大气相通的通气口。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于石墨舟(2)为圆桶形。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于衬底(3)采用硅片、氧化铝片、蓝宝石片、石英玻璃中的一种。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于可以在石墨舟(2)与温控高温炉(1)之间设置一个保护套，该保护套采用石英玻璃，或者氧化铝陶瓷，或者其他耐高温材料制成。
全文摘要
本发明公开了一种制备纤维状氧化锌晶须的方法及其装置，其特征在于以氧化锌粉末为原料，将装有一定量氧化锌粉末的石墨舟置于温控高温炉内，在石墨舟的端口上盖上一个供纤维状氧化锌晶须生长用的衬底，两者之间留有一个通气口，温控高温炉从室温开始加热升温至700℃－1000℃，保温时间不小于2小时，经自然冷却后在衬底的内侧靠近通气口处生成纤维状氧化锌晶须。同现有技术比较，本发明具有以下突出的优点原料为氧化锌粉末，制成的氧化锌晶须全部都是纤维状晶须，晶须尺寸可以控制，外观形态一致，晶须长度可达厘米数量级，长宽比高达1000∶1，所用的装置结构特别简单实用，操作方便，生产效率高，成本低。
文档编号C01G9/03GK1683603SQ20051004904
公开日2005年10月19日 申请日期2005年2月4日 优先权日2005年2月4日
发明者季振国, 王超 申请人:浙江大学