800℃低溫製作奈米多孔β-SiC,拓展陶瓷材料製程新路徑

 

刊登日期:2026/10/27
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日本東北大學金屬材料研究所利用「液相金屬去合金法(Liquid Metal Dealloying; LMD)」,在800℃(1,073 K)的相對低溫條件下,成功製作出「奈米多孔β-碳化矽(β-SiC)」。SiC為具有優異耐熱性、化學穩定性及機械強度的共價鍵陶瓷,其中具有立方晶結構的β-SiC,可應用於半導體/電子材料、觸媒及能源儲存材料等領域。然而,一般SiC合成通常需要1,200℃以上的高溫製程,且難以同步進行奈米尺度之多孔結構的形成與精確控制。此次東北大學以由錳(Mn)、矽(Si)及碳(C)構成的層狀結晶體Mn₅SiC作為前驅體,在800℃熔融鉍(Bi)中進行LMD,促使Mn選擇性溶出,留下的Si-C骨架則重新組構並形成結晶性β-SiC。最終成功製作出由奈米片(Nanoplates)三維連結而成的雙連續多孔結構(Bicontinuous Porous Architecture)。
 
東北大學將進一步展開前驅體與生成物之間的結晶方位關係、奈米片的成長機制等解析研究,以實現多孔結構的精確控制。研究團隊亦計畫透過設計前驅體的組成與結晶構造,將過去主要應用於金屬、金屬間化合物及半金屬的LMD技術,拓展至其他陶瓷及化合物材料,為低溫製作奈米多孔陶瓷開拓新途徑。

資料來源: https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/2609/29/news040.html
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