过刊目录光致发光效应的电场调控可以用于光信息存储与通信等领域。如何在薄膜材料中实现光致发光强度的巨幅调控至关重要。以铒离子(Er3+)掺杂的锆钛酸铅镧(Pb0.98La0.02Zr0.95Ti0.05O3,PLZT-Er)反铁电薄膜为对象,深入分析其电控光致发光效应。在外加电场为830 kV·cm-1时,可逆光致发光强度调控幅度达-85%,远超PLZT-Er陶瓷材料(+30%)。完全相反的电控光致发光变化趋势表明了PLZT-Er薄膜与陶瓷材料在电场作用下存在结构演化差异。PLZT-Er薄膜在电场作用下反常的光致发光强度减弱现象揭示了薄膜中Er3+周围局部晶体场对称性在电场调制下增强,其原因可归结于基底钳位效应导致的反铁电正交相向铁电正交相的相变过程,以及电场强度不足时亚铁电相向反铁电相的不完全相变。
随着航空航天、汽车、冶金及石油化工行业的快速发展,压电传感器被要求在高温环境中持续工作。然而多数压电材料存在退极化温度较低的问题,严重限制其实际应用。铁酸铋基陶瓷因其在高温环境中表现出较强的压电响应而备受关注。基于此,采用传统陶瓷工艺制备了化学组成为0.99(0.7BiFeO3-0.3BaTiO3)-0.01Bi0.5Na0.5TiO3-xLi2CO3 (x = 0,0.001,0.003,0.005简写为BFBTBNT-xLi)的陶瓷。随着Li2CO3含量的增加,陶瓷由三方(R)相逐渐演变为赝立方(PC)相结构,其中,0.3Li为R-PC共存相。Li2CO3掺杂的BFBTBNT-xLi陶瓷,其居里温度从483 ℃升高至535 ℃,同时样品的介电损耗降低。陶瓷的剩余极化强度随Li2CO3的增加而增大,在0.3Li到达最高值。随后由于陶瓷矫顽场的升高,剩余极化强度相应减弱。研究发现,Li2CO3可增大氧空位的迁移势垒从而抑制氧空位的形成,故陶瓷的绝缘性显著增强。0.3Li具有最优的压电常数为183 pC·N-1和高达380 ℃的退极化温度,在高温压电领域具有潜在应用价值。
为应对铅基电介质陶瓷带来的环境问题并满足高性能、高功率储能电容器的需求,开发高效无铅储能材料至关重要。本工作采用传统固相反应法成功制备了(1-x)K0.5Bi0.5TiO3-xSrTiO3(KBT-ST)无铅介电陶瓷体系。系统研究了SrTiO3引入对材料微观结构、相演变及电学性能的影响。结果表明,所有组分均形成单一钙钛矿相,且显微结构致密;随着SrTiO3含量的增加,陶瓷的介电常数温度稳定性显著提升,介电峰向低温移动;电滞回线逐渐变细证明材料从典型铁电体转变为弛豫铁电体。其中,最优组分0.6KBT-0.4ST在210 kV/cm电场下获得了高达3.64 J/cm3的可回收储能密度及70%的能量效率,表明KBT-ST陶瓷极具应用前景的高性能无铅储能电介质体系。
PbZr0.52Ti0.48O3(PZT)薄膜铁电性能优异,在介质储能领域广受关注,但漏电流大、击穿场强受限的问题制约其应用。利用高绝缘性MgO,构建PZT/MgO多层异质结构,结合500~600 ℃退火温度调控优化性能。结果显示,多层膜随温升结晶度提升,550 ℃最优退火温度下,薄膜击穿场强高达6.77 MV/cm,可恢复能量密度66.0 J/cm3,能量效率68.9%,且介电损耗、漏电流小,频率及循环稳定性优异。研究表明,MgO层的插入以及结晶度对极化与击穿的平衡策略,可有效抑制载流子迁移,获得较佳的储能性能。
高性能电光材料是研制高调制速率、大带宽、低串扰等高端电光器件的关键,是新一代信息技术的重要组成部分。本工作通过两步烧结法制备了具有优异电光性能的La掺杂三元xPIN-(85-x)PMN-15PT透明电光陶瓷,研究了PIN的固溶配比对其透光率、电光系数、消光比、铁电性能、介电性能、显微结构和物相结构的影响。结果表明,PIN固溶配比为5%(摩尔分数)时,透明电光陶瓷具有最大二次电光系数(51.0×10-16 m2/V2),高消光比31.87 dB以及高透光率T=66.87%@1550 nm。进一步搭建了电光调制系统,实现了250 kHz的正弦波调制以及音频信号调制,验证了PIN-PMN-PT三元透明电光陶瓷在光通信中的应用潜力,为高性能电光器件的研发提供了重要的材料基础。
采用传统固相反应法并结合无压烧结工艺,制备了(1-x%)(K0.5Na0.5NbO3)-x%(Sr0.7Bi0.2TiO3) (x = 1、4、7、10、15,摩尔分数)无铅铁电陶瓷,简称为xSBT,并系统研究了其微观结构、相结构演变、光学及储能性能。结果表明,SBT的引入有效细化了晶粒尺寸,促进了致密化,使7SBT和10SBT陶瓷在可见光区分别获得约72%和58%的高透过率。同时,SBT掺杂还诱导了KNN陶瓷由正常铁电体向弛豫铁电体转变,其中7SBT和10SBT组分表现出显著的弛豫特性。7SBT陶瓷在150 kV/cm电场下的储能效率(η) ~ 52%,可恢复储能密度(Wrec)可达~1.05 J/cm3;对于弛豫性更强的10SBT陶瓷,在300 kV/cm电场下的η约为52%,Wrec可达3.61 J/cm3,这优异的综合性能(储能密度与透光性)在已报道的无铅铁电陶瓷中具有显著优势,为开发适用于光电集成领域的高性能无铅铁电透明储能介质提供了重要的材料体系与理论支撑。
采用传统固相合成法制备了稀土(Dy/Eu)掺杂的0.96(K0.48Na0.52)(Nb0.95Sb0.05)O3-0.04Bi0.5(Na0.82K0.18)0.5ZrO3无铅压电陶瓷,系统研究了Dy/Eu对其结构和电学性能的影响。结果表明,Dy/Eu的引入促使陶瓷的相结构由菱方-四方共存相逐步向赝立方相结构转变。适量的掺杂有效提升材料的铁电性能与电致应变性能,其中:0.10%(摩尔分数)Dy和0.05%Eu掺杂的样品在70 kV/cm电场下的单向应变Suni分别达0.257%和0.241%,对应的压电应变系数d33*分别为367 pm/V和344 pm/V。同时,0.05%Dy和0.05%Eu掺杂样品在25~100 ℃温度区间的电致应变波动幅度小于10%,表现出优异的温度稳定性,在压电驱动器方面展现出良好应用前景。此外,稀土Dy/Eu掺杂还使陶瓷具备优异的光致发光特性;在蓝光激发下,Dy3+掺杂样品呈现强黄光发射,而Eu3+掺杂样品则发出明亮的橙红色光。该材料兼具电学性能与发光特性,在光电耦合器件中具有潜在的应用价值。
本工作采用两步烧结法制备了(0.7-x)Bi1.02FeO3-BaTiO3-xSr(Nb0.5Al0.5)O3 ((0.7-x)BF-0.3BT-xSAN)高温弛豫铁电陶瓷。所有的陶瓷展示了伪立方相结构,且随着x增加,陶瓷的晶格收缩,BO6八面体中局部结构无序性增强。0.54BF-0.3BT-0.16SAN陶瓷中适当介电常数(ƒ为1000)有利于提高其击穿场强。两步烧结的0.54BF-0.3BT-0.16SAN陶瓷在100 Hz、370 kV/cm时同时获得3.90 J/cm3的可恢复储能密度和85.5%储能效率的优异能量存储性能。此外,0.54BF-0.3BT-0.16SAN陶瓷具有优异的宽温(-20~100 ℃)、频率(1~1000 Hz)和疲劳(105次循环)稳定性。目前的工作为设计高性能介电材料提供了一种有前景的策略。
钛酸钡压电陶瓷具有良好的压电性能和较大的介电常数,但其较高的密度和声阻抗,限制了其在传感器、水听器等换能器中的广泛应用。本工作通过引入不同质量分数的聚甲基丙烯酸甲酯[PMMA,0~20%(质量分数),粒径~15 μm]制备多孔钛酸钡压电陶瓷,系统研究了PMMA含量对陶瓷的微观形貌、相结构、电学性能以及声阻抗的影响。当PMMA含量为20%时,样品的孔隙率为25.7%、压电常数d33为135 pC/N、介电常数εr为407、声阻抗Z为15.25 MRayls;与未添加PMMA的致密陶瓷(孔隙率为6.0%、d33=223 pC/N、εr=1255、Z=23.12 MRayls)相比,随着PMMA含量的增加,陶瓷中引入的气孔显著增多,导致陶瓷的密度和声阻抗明显降低,同时伴随压电与介电性能逐步下降。结果表明,采用光固化成型技术制备多孔钛酸钡陶瓷,通过添加不同含量的PMMA调控其压电陶瓷的电学性能,同时保持良好的电学性能,从而拓展其在声学器件中的应用潜力。
钛酸铋钙(CaBi4Ti4O15,CBT)因其高的居里温度(约790 ℃),在高温无铅压电陶瓷中具有良好应用前景;然而,其压电性能常因Bi挥发导致缺陷及极化困难而受到限制。为解决这一问题,本研究采用La与Ce共掺策略,通过固相反应法合成了CBT基高温压电陶瓷,并系统探究了掺杂对晶体结构、缺陷行为及电学性能的调控机制。结果表明,La/Ce共掺不仅改善了陶瓷的晶体结构,还有效抑制了Bi的挥发,从而显著增强了压电性能。最优组分x = 0.075样品居里温度保持在791 ℃的同时,d33提升至19 pC/N,电阻率与介电损耗亦显著改善。研究表明,A位稀土双离子掺杂策略能够有效突破CBT陶瓷性能瓶颈,推动其在高温压电器件中的应用。
以5层Aurivillius化合物为研究对象,采用化学溶液沉积法制备锰掺杂的Bi7Fe3-xMnxTi3O21薄膜,系统研究了锰掺杂对薄膜晶体生长及铁电极化的影响。结果表明,Mn3+掺杂可显著诱导层状类钙钛矿薄膜的c轴择优取向生长,取向因子提升10倍。表明该现象源于锰离子掺杂降低了薄膜晶化温度以及c面界面能较低的协同作用。薄膜铁电性能随掺杂量的增加呈现先升后降的趋势,在x=0.50时有效剩余极化达到峰值。低掺杂浓度下的剩余极化均高于母体材料,此阶段晶粒尺寸为极化增强的主导因素。相比之下,在高掺杂浓度下,铁电性能急剧恶化,这主要归因于薄膜质量的下降和持续的取向增长,研究为Aurivillius型层状钙钛矿薄膜的取向生长与铁电性能调控提供了可靠的实验依据,不仅印证了该类薄膜铁电极化的结构各向异性特征,更为择优取向薄膜的可控制备与性能优化提供了切实可行的技术途径。
从SrNb2O6-NaNbO3的二元固溶相图出发,通过传统固相法合成了一系列Sr1-xNaxNb5O15(SNN,0.56 ≤ x ≤ 1.06)陶瓷材料,通过X射线衍射、扫描电子显微镜和电性能实验,研究了第二相对SNN陶瓷结构、介电、铁电性能的影响并确定了SNN纯相的组成条件和温度范围。结果表明:当x = 0.71~0.80时,陶瓷在1200~1360 ℃范围内可获得稳定的纯相,且SNN纯相的存在取决于陶瓷的组成和烧结温度。当x = 0.71~0.88范围内时,SNN陶瓷的电学性能相对较好,x = 0.80的陶瓷表现出优异的铁电性能:Pr = 11.49 μC/cm2,Ec = 20.99 KV/cm。
压电致动器具有体积小、驱动力大、位移精度高以及响应速度快等优点,被认为是一种非常有前途的微位移驱动器件。弛豫铁电陶瓷凭借出色的电致应变特性,已成为制备压电致动器的理想材料。作为压电致动器的核心元件,弛豫铁电陶瓷电场诱导的应变特性会对致动器的行程、精度和效率产生显著影响,直接决定了器件整体性能。针对弛豫铁电陶瓷的电致应变特性,文章首先重点介绍了弛豫铁电陶瓷材料电致应变的起源,包括电致伸缩效应、逆压电效应、畴壁移动、场致相变效应和缺陷工程;其次,综述了铅基弛豫铁电陶瓷和无铅弛豫铁电陶瓷电致应变特性的最新研究进展;最后,分析了目前铅基弛豫铁电陶瓷和无铅弛豫铁电陶瓷电致应变特性各自存在的问题和未来所面临的挑战。
研究了二氧化锰(MnO2)掺杂对铌酸钾钠(K0.5Na0.5NbO3)基陶瓷介电性能的影响。采用固相法制备了不同掺杂量的KNN陶瓷,并对其介电性能进行了全面表征和分析。结果表明,所有掺杂MnO2的KNN陶瓷样品均呈现出典型的四方钙钛矿结构,适量的MnO2掺杂显著提高了KNN陶瓷的介电性能。然而,过量掺杂会导致性能下降,但仍优于纯KNN陶瓷。在最佳的MnO2掺杂条件下,介电常数逐渐升高,表明极化强度和介电性能得到增强。此外,MnO2掺杂降低了KNN陶瓷的介电损耗。在低频下,由于掺杂引起的结构变化,所有KNN陶瓷样品的介电常数均随温度升高而增大;然而,超过某一温度阈值后,其介电常数开始下降,这一发现对于在特定温度范围内工作的电子设备至关重要。
在压电陶瓷中构筑多孔结构可以显著降低表观介电常数,从而获得高的压电电压常数,在压电能量收集、压电传感器等领域有着广阔的应用前景。针对随机孔隙压电多孔陶瓷压电常数d33降低明显、一致性差的问题,采用数字光处理3D打印技术制备了具有三周期极小曲面特征的Gyroid结构PZT压电多孔陶瓷。研究了孔隙率对多孔陶瓷介电、铁电及压电性能的影响。结果表明,在Gyroid结构中随着孔隙率的增加多孔陶瓷的介电和极化强度都明显降低,而压电常数和应变则基本保持稳定,因而实现了更高的压电电压常数。当孔隙率为70%时,Gyroid结构多孔陶瓷的d33、相对介电常数和压电电压常数分别为568 pC/N、621、103.4 (mV·m)/N。具有高压电电压常数的Gyroid结构多孔陶瓷在压电水听器中的应用使其表现出了良好的接收灵敏度,相比标准水听器提高了21.1 dB。
负温度系数(NTC)热敏电阻因具有高灵敏度和快速响应特性,在国民经济、军事及航空航天等领域应用广泛。为开发具有优异线性阻温特性的新型NTC材料,本工作采用固相法制备了xCdWO4-(1-x)CdSnO3(0.10≤x≤0.35)系线性NTC热敏材料。该体系通过高阻相CdWO4与低阻热敏相CdSnO3形成三维导电网络并诱导获得线性电性能,研究了组分比例与材料性能之间的内在规律。XRD分析证实所有样品均由CdWO4和CdSnO3两相组成,无其他杂相。在300~450 K温度范围内,材料的电阻率随温度升高呈线性下降趋势,表现出优异的线性NTC特性;其中,当x=0.10时,显示出最高的线性度(R2=0.996)。XPS分析进一步显示,随着x增加,Sn元素的特征峰向更高结合能方向移动,且Sn4+/Sn2+的比值显著减小,表明CdWO4的引入促进了更多Sn4+向Sn2+的转化,该体系的导电机理主要由锡离子变价的跳跃导电理论主导。交流阻抗谱分析表明材料的电学弛豫过程主要受晶粒效应控制,晶界效应影响微弱。
正硅酸锂陶瓷锂密度高、释氚性能好,是国际热核聚变实验堆主要的氚增殖剂候选材料。熔融法工艺简单、产量高,是生产固态氚增殖剂的优选方案。本工作采用固相法合成陶瓷粉体,通过熔融喷雾工艺制备获得结构均匀、晶粒尺寸小(3.88 μm)、力学性能(压碎强度20.7 N)好的Li4SiO4陶瓷小球。高温退火实验结果表明,Li4SiO4陶瓷小球结构及性能稳定性随退火时间和退火温度的增加而降低,退火过程中晶粒2次融合生长,气孔呈裂纹状分布于晶粒边沿,晶粒内闭孔数量及尺寸增加,而压碎强度急剧下降。Li4SiO4陶瓷微观结构退化是一种固有的结构不稳定性,与退火过程中晶粒生长与致密化的相对速率相关。
针对新能源汽车锂离子电池的热失控风险,采用常压干燥工艺开发玄武岩纤维增强气凝胶复合材料隔热垫。通过调控正硅酸四乙酯(TEOS)含量,优化了复合材料的常温性能,并筛选出最优TEOS浓度的材料进行加热处理和火焰灼烧实验,以研究其高温性能。结果表明:TEOS浓度显著影响气凝胶的结构与性能,当TEOS浓度为1 mol/L时,复合材料呈现优异的常温综合性能:导热系数可低至0.0254 W/(m·K),压缩强度为121 kPa且压力释放后保持结构完整;同时,该复合材料也具有优异的高温性能:在500 ℃时导热系数仅为0.0494 W/(m·K),700 ℃处理24 h后,材料仍然保留丰富的介孔结构,在1090 ℃火焰灼烧20 min后,仅表层2 mm厚度发生烧结。
基于航空发动机对新型高性能热障涂层的需求,采用大气等离子喷涂的方式制备高熵稀土锆酸盐(Eu0.2Gd0.2Er0.2Tm0.2Yb0.2)2Zr2O7热障涂层,研究其在1300、1400 ℃和1500 ℃温度条件下钙镁铝硅酸盐(CMAS)对涂层的侵蚀行为,系统分析了高熵涂层的腐蚀反应机理。结果表明:温度显著影响CMAS在涂层中的侵蚀程度。在较低温度(1300 ℃条件下),CMAS与涂层间反应生成磷灰石和萤石,形成致密反应层,有效阻挡CMAS持续渗透。随着腐蚀温度升高(1400 ℃和1500 ℃),CMAS黏度降低,加速CMAS沿涂层缺陷渗透的速率,导致致密反应层无法快速形成。分析混合反应产物表明,不同温度条件下反应产物均能有效消耗CMAS成分,反应层的形成是阻挡CMAS持续侵蚀的关键。
呼出气中挥发性有机物(VOCs)浓度低,实现其精准检测至关重要。本工作采用静电纺丝法制备了La3+掺杂ZnFe2O4材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对材料的晶体结构、表面形貌和元素价态进行分析。结果表明,8%(质量分数)La3+掺杂的ZnFe2O4材料在室温下对0.1 g/L丙酮的灵敏度为21.3,是纯ZnFe2O4的11.5倍,最低检测限为0.000 01 g/L,该复合材料制备的气体传感器能够在室温下检测低浓度丙酮气体,对人体呼出气体中丙酮的检测具有良好应用前景。
抑制纳米多孔隔热材料高温烧结、提升其结构稳定性是拓展使役温度的首要环节。采用硬模板辅助沉淀法制备了Al2O3包覆的SiO2大空心颗粒(大空心颗粒SiO2@Al2O3,直径约130 nm,壁厚约15 nm),协同利用Al2O3的抗烧结性与SiO2空心结构的低热导率、低密度优势,解决传统隔热材料热导率与结构热稳定性难以兼顾的难题。原位TEM结果表明,当Al2O3包覆量为3.9%(质量分数)时,颗粒经1200 ℃热处理30 min后仍保持空心结构完整,收缩率<9%;而未包覆SiO2大空心颗粒仅2 min即显著收缩并破裂。该样品室温有效热导率为0.036 W·m-1·K-1,1100 ℃条件下仅升至0.074 W·m-1·K-1,密度低至0.268 6 g·cm-3,较10 nm实心SiO2颗粒(密度0.312 8 g·cm-3)降低14%。基于分子动力学模拟,系统揭示了升温过程中该复合颗粒的高温演化行为,阐明了Al2O3壳层抑制类液态原子扩散的作用机制,该制备策略为轻质、高流动性高温隔热粉体的可控制备提供了实验与理论依据。
注射辅助真空浸渍(IVI)作为连续碳纤维增强ZrB2基复合材料制备的新型工艺,具有短周期、低成本和低制备温度等优点,本工作对比分析了以针刺毡为预制体,经IVI工艺制备的Cf/C-ZrB2复合材料及其经化学气相渗透(CVI)增碳处理后的显微结构,并在5个特征方向(0°、30°、45°、60°和90°)进行取样以研究材料压缩性能和导热性能的各向异性。结果表明:Cf/C-ZrB2复合材料中存在分布不均匀的孔隙,主要集中在纤维束内及纤维层间区域。压缩性能测试显示材料具有明显各向异性,0°和90°试样表现出较高的杨氏模量[(2.52±0.99) GPa,(3.80±1.03) GPa]和抗压强度[(41.62±9.60) MPa,(41.50±5.18) MPa];60°试样表现出最低的杨氏模量(0.41±0.08) GPa和抗压强度(8.47±1.44) MPa;所有试样断裂后均保持一定残余强度。在导热性能测试中,90°试样的热扩散系数(25 ℃,1.40 mm2/s)和热导率[25 ℃,1.57 W/(m·K)]最高,0°试样的热扩散系数(25 ℃,0.84 mm2/s)最低。在CVI增碳过程中,热解碳通过柱状生长形成球冠结构,并团聚融合为层状沉积层,实现部分孔隙填充。CVI处理显著提升了材料的压缩性能,90°试样的抗压强度高达(155.98±39.22) MPa,但45°、60°和90°试样出现脆性断裂模式。热解碳的填充在提升导热性能方面具有显著效果,同时降低了热导率的各向异性。
铝碳耐火材料作为重要部件长水口的主体材料,在钢水反复侵蚀以及热冲击的极端环境中极易失效。本工作借助单边切口梁试验结合数字图像相关方法,观察不同温度与使用周期下长水口的微观结构演变,并探究了其对于力学性能产生的影响。通过和三点弯曲法以及楔形劈裂法展开对比,对单边切口梁法在耐火材料中的应用予以验证。结果表明,热行为演化对材料的性能具有显著作用。在使用过程中,未浸入钢液与浸入钢液区分别呈现出碳化硅晶须的形成以及熔融石英结晶的现象。但由于成分以及温度存在差异,未浸入钢液的试样里形成了大量的碳化硅,且随使用周期的增加而增多;而在浸入钢液的试样中,熔融石英结晶和低/高斜方晶石转变更为突出。除了不同的热处理效果之外,相较于未浸入钢液的试样,浸入钢液中的试样力学性能随着服役期间热处理周期次数的增多而提升。
碳化硅纤维增强碳化硅(SiCf/SiC)陶瓷基复合材料具有低密度、高比强、高比模、耐高温等优点,同时克服了SiC陶瓷断裂韧性低和抗外部冲击载荷性能差的缺陷,作为航空发动机结构部件应用能减少发动机热端部件气体冷却需求,并减轻发动机重量、提升推重比和部件耐久性,在先进航空发动机热端部件上的应用趋势日益明显。美国通用、普惠和法国赛峰集团等国外企业已实现SiCf/SiC复合材料部件的大规模生产,并成功应用于各类航空发动机燃烧室火焰筒内外环、高压涡轮外环、导向器等核心部件。同时,随着航空发动机服役温度的不断突破,陶瓷基复合材料热端部件面临的高温腐蚀问题日趋严重,发展SiCf/SiC复合材料用防护涂层显得尤为重要。
氧化铝连续纤维因具高强度、高模量及优异的耐高温氧化性能,在高温隔热绝热与航天器空间碎片防护领域极具应用价值。溶胶-凝胶法作为制备高性能氧化铝连续纤维的主要方法,然其繁杂的工艺流程——涵盖热分解、相变、致密化及晶粒生长等一系列复杂过程,致使调控纤维组织结构与优化纤维性能面临多重挑战。通过对高性能氧化铝纤维组织结构的系统归纳、溶胶-凝胶制备过程中微观结构演变规律的阐明,以及对高温服役条件下组织结构演变与力学性能衰退内在机制的深入解析,为制备高性能氧化铝连续纤维、推动其在极端环境下的工程应用奠定了理论基础。
一维陶瓷相可通过“拔出”、“裂纹桥接”和“裂纹偏转”等增强机制实现对陶瓷材料强韧化的目的。碳化硅具有高硬度、高热导率、优异的化学稳定性和高电导率,特别是一维形貌的碳化硅作为增强相在陶瓷材料、复合材料和耐火材料等领域广泛应用,但一维形貌的碳化硅制备工艺复杂、成本高,特别是高比表面积及易团聚严重限制了其应用及强韧化效果。因此,制备高纯、易分散与高长径比的一维碳化硅更有意义。生长机制及制备工艺对一维碳化硅的形貌特征影响显著,分析一维碳化硅生长机制为其形貌特征的调控提供理论依据,进一步通过制备方法的优化可提高碳化硅粉体纯度,改善形貌单一、易团聚等问题。本文对一维碳化硅合成相关研究进行综述,分析了不同制备方法中一维碳化硅的生长条件、热力-动力学基础、工艺特征及生长机制,对比了碳热还原法、静电纺丝法、自蔓延高温合成法、熔盐法等制备产物的形貌特征,最后对高性能一维碳化硅合成进行了展望。