(完整word版)材料合成与制备_复习资料(有答案)
材料合成与制备期末复习题
材料合成与制备期末复习题第零章绪论1.材料合成:材料合成是指促使原子或分子构成材料的化学或物理过程;2.材料制备:材料制备是指研究如何控制原子与分子使其构成有用的材料，但材料制备还包括在更为宏观的尺度上控制材料的结构，使其具备所需的性能和使用效能。
3.材料合成与制备的最终目标是:制造高性能、高质量的新材料以满足各种构件、物品或仪器等物件的日益发展的需求。
4.材料合成与制备的发展方向:材料的高性能化、复合化、功能化、低维化、低成本化、绿色化;5.影响热力学过程自发进行方向的因素:(1)能量因素;(2)系统的混乱度因素; 6.隔离系统总是自发的向着熵值增加的方向进行。
7.论述反应速率的影响因素:(1)浓度对反应速率的影响:对于可逆反应，增加反应物浓度可以使平衡向产物方向移动，因此，提高反应物浓度是提高产率的一个办法，但如果反应物成本很高，将反应物之一在生成后立即分离出去或转移到另一相中去，也是提高反应产率的一个很好的办法。
对于有气相的反应，如果反应前后气体物质的反应计量数不等，则增加压力会有利于反应向气体计量数小的方向进行。
另外，对于多个反应同时进行的反应，则应按主反应的情况来控制反应物的配比;(2)温度对反应速率的影响:对于一个可逆反应，正反应吸热，则逆反应就放热;如果正反应放热，则逆反应就吸热，升高温度有利于反应向吸热方向进行，不利于放热反应;对于放热反应，用冷水浴或冰浴使其降温的办法有利于反应的进行，但影响反应速率。
实际生产中，要综合考虑单位实际内的产量和转化率同时进行;(3)溶剂等对反应速率的影响:溶剂在反应中的作用:一是提供反应的场所，二是发生溶剂化效应。
溶剂最重要的物理效应即溶剂化作用，化学效应主要有溶剂分子的催化作用和容积分子作为反应物或产物参与了化学反应。
若溶剂分子与反应物生成不稳定的溶剂化物，可使反应的活化能降低，加快反应速率;若生成稳定的溶剂化物，则使反应活化能升高，降低反应速率;若生成物与溶剂分子生成溶剂化物，不论它是否稳定，都会使反应速率加快。
材料化学合成与制备复习题
材料化学合成与制备复习题1.名词解释a.沉淀法: 液相沉淀法是向水溶液中投加某种化学物质，使它与水中的溶解物质发生化学反应，生成难溶于水的沉淀物。
b.直接沉淀法:在金属盐溶液中直接加入沉淀剂，在一定条件下生成沉淀析出，沉淀经洗涤、热分解等处理工艺后得到超细产物。
c.共沉淀法:在含有多种阳离子的溶液中加入沉淀剂，在各成分均一混合后，使金属离子完全沉淀，得到沉淀物再经热分解而制得微小粉体的方法。
d.均匀沉淀:一般沉淀过程是不平衡的，但如果控制溶液中沉淀剂的浓度，使之缓慢增加，则使溶液中的沉淀处于平衡状态，且沉淀能在整个溶液中均匀出现，这种方法称为均相沉淀。
e.水热法:水热法又称热液法，属液相化学法的范畴。
是指在密封的压力容器中，以水为溶剂,在高温高压的条件下进行的化学反应。
水热反应依据反应类型的不同可分为水热氧化、水热还原、水热沉淀、水热合成、水热水解、水热结晶等。
其中水热结晶用得最多。
f.均匀形核:均匀形核就是不在杂质或者器壁结晶，而是直接通过液体本身的相起伏产生临街晶核从而生长晶体的结晶过程。
g.非均匀形核:非均匀形核就是依靠液体中的固体杂质或器壁的表面能进行的结晶。
通常，非均匀晶核比均匀形核容易进行。
h.溶度积原则:即在一定条件下，在含有难溶盐MnNn（固体）的饱和溶液中，各种离子浓度的乘积为一常数，称为溶度积常数，记为LMnNn MmNn == mM n+ + nNm-溶度积常数 LMmNn=[Mn+]m•[Nm-]ni.软团聚:软团聚主要是由颗粒间的范德华力和库仑力所致，所以通过一些化学的作用或施加机械能的方式，就可以使其大部分消除.j.硬团聚:一般是指颗粒之间通过化学键力或氢键作用力等强作用力连接形成的团聚体。
k.水热；l.溶剂热:将水热法中的水换成有机溶剂或非水溶媒（例如：有机胺、醇、氨、四氯化碳或苯等），采用类似于水热法的原理，以制备在水溶液中无法长成，易氧化、易水解或对水敏感的材料。
材料合成与制备复习资料
材料合成与制备复习资料名词解释：1.溶胶:溶胶是指具有液体特征的胶体体系，分散的粒子是固体或者大分子，分散的粒子大小在1-1000nm之间。
2.凝胶：凝胶是具有固体特征的胶体体系，被分散的物质形成连续的网状结构，结构空隙中充有液体或气体，凝胶中分散相的含量很低，一般在1%到3%之间3.真空度真空并不是一无所有的意思，而是指低于大气压的状态。
真空度的高低用气体压强表示，所谓真空度高，指的是体系压强低。
1 托=1 毫米汞高。
产生真空的过程称为抽真空。
测量真空度的仪器称为真空计或真空规。
4.分子外延术：分子束外延是利用分子束或原子束在超高真空系统中进行外延生长的。
5.非晶合金非晶态合金具有金属和玻璃的特征。
非晶态合金的主要成分是金属元素，因此属于金属合金；非晶态合金又是无定型材料，与玻璃相类似，因此称为金属玻璃。
非晶态的金属玻璃材料中原子的排列是杂乱的，这种杂乱的原于排列赋予了它一系列全新的特性。
6.半导体化所谓半导化，是指在禁带中形成附加能级：施主能级或受主能级。
在室温下，就可以受到热激发产生导电载流子，从而形成半导体。
简答或者填空1.溶胶凝胶法的定义，优缺点，过程，原理溶胶-凝胶（Sol-gel）法是指金属有机或无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化，再经过热处理而成氧化物或其它化合物固体的方法。
优点：化学组分可以精确控制、易于掺杂；设备简单、成本低廉、并且可以在大面积上制备组分、厚度均匀的薄膜，适合工业生产。
缺点：薄膜的致密性较差，体积收缩(1) 将低粘度的前驱物(precursors)均匀混合、溶于适当溶剂。
该前驱物一般是金属的醇盐（M-OR, R= C n H2n+1）或金属盐(有机如聚合物、或无机如离子)，它们可以提供最终所需要的金属离子。
在某些情况下，前驱物的一个成分可能就是一种氧化物颗粒溶胶(colloidal sol)。
原料种类不同，所得溶胶物性亦异。
(2)水解、制成均匀的溶胶，并使之凝胶。
材料合成与制备复习资料
1.升华法：将固体在高温区升华，蒸气在温度梯度的作用下向低温区输运结晶的一种生长晶体的方法。
（硫化物，卤化物，Cds，ZnS，CdI2，HgI2）2.在晶体生长过程中始终维持其过饱和度的途径有：（1）根据溶解度曲线，改变温度；（2）采取各种方法（如蒸发，电解等）减少溶剂，改变溶液成分；（3）通过化学反应来控制过饱和度。
化学反应的速度和晶体生长的速度差别很大，凝胶扩散使反应缓慢进行；（4）用亚稳相来控制过饱和度。
3.根据晶体的溶解度与温度的关系，溶液中生长晶体的方法：降温法，流动法（温差法），蒸发法，凝胶法。
4.降温法适用于溶解度和温度系数都较大的物质，并需要一定的为温度区间。
5.蒸发法生长晶体的基本原理是将溶剂不断蒸发减少，从而使溶液保持在过饱和状态，晶体便不断生长。
适用于溶解度较大而溶解度温度系数较小或为负值的物质。
6.晶体的水热生长法是一种在高温高压下的过饱和和水溶液中进行结晶的方法。
7.水热法的优点：（1）由于存在相变（α石英）可能形成玻璃体（由于高粘滞度而结晶很慢的那些硅酸盐）；在熔点时，不稳定的结晶相可以用水热法生长；（2）可以用来生长在接近熔点时蒸汽压高的材料（ZnO）或要分解的材料（VO 2）等；（3）适用用要求比熔体生长的晶体有较高完美性的优质大晶体或在理想配比困难时，要更好的控制成分的材料生长；（4）生长出得晶体热应力小，宏观缺陷少，均匀性和纯度也较高。
8.水热法的缺点：（1）需要特殊的高压釜和安全保护措施；（2）需要适当大小的优质籽晶，虽然质量在以后的生长中能够得到改善；（3）整个生长过程不能观察，生长一定尺寸的晶体，时间较长。
9.正常凝固法的特点是在晶体开始生长时，全部材料处于熔融态（引入的籽晶除外）。
在生长过程中，材料体系有晶体和熔体两部分组成，并且是以晶体的长大和熔体的减少而告终。
10.正常凝固法：晶体提拉法，坩埚移动法，晶体泡生法，弧熔法。
11.提拉法改进技术：（1）晶体直径的自动控制技术—ADC技术—不仅使生长过程的控制实现了自动化，而且提高了晶体的质量和成品率；（2）液相封盖和高压单晶炉—LEC技术—生长那些具有较高蒸气压或高离解压的材料；（3）磁场提拉法—MCZ技术—在提拉法中加一磁场，可以使单晶中得氧含量和电阻率分布得到控制和趋于均匀（单晶硅的成功制取）；（4）倒膜法—EFG技术—可以按照所需要的形状和尺寸来生长晶体，晶体的均匀性也得到了改善。
材料合成与制备_作业习题
第一章课后习题一、名词解释1. 胶体(Colloid)：胶体是一种分散相粒径很小的分散体系，分散相粒子的质量可以忽略不计，粒子之间的相互作用主要是短程作用力。
2. 溶胶：具有液体特征的胶体体系，是指微小的固体颗粒悬浮分散在液相中，不停地进行布朗运动的体系。
3. 凝胶(Gel)：具有固体特征的胶体体系，被分散的物质形成连续的网络骨架，骨架孔隙中充满液体或气体，凝胶中分散相含量很低，一般为1%~3%。
4. 溶胶－凝胶法(Sol-gel)：用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。
凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。
5. 水解度R：水和金属醇盐物质的量比，即溶胶—凝胶反应过程中加水的量的多少。
6. 分散系：物质以一种或多种物质分散于另一种物质中的存在形式。
二、填空题1. 溶胶通常分为亲液型和憎液型两类。
2. 材料制备方法主要有物理方法和化学方法。
3. 化学方法制备材料的优点是可以从分子尺度控制材料的合成。
4. 由于界面原子的自由能比部原子高，因此溶胶是热力学不稳定体系，若无其它条件限制，胶粒倾向于自发凝聚，达到低比表面状态。
5. 计算颗粒间德华力通常用的两种模型为平板粒子模型、球型粒子模型。
6. 溶胶稳定机制中增加粒子间能垒通常用的三个基本途径是使胶粒带表面电荷、利用空间位阻效应、利用溶剂化效应。
7. 溶胶的凝胶化过程包括脱水凝胶化和碱性凝胶化两类。
8. 溶胶－凝胶制备材料工艺的机制大体可分为三种类型传统胶体型、无机聚合物型、络合物型。
9. 搅拌器的种类有采用电机带动搅拌叶片来进行原料混合的搅拌器和磁力搅拌器。
10. 溶胶凝胶法中固化处理分为干燥和热处理。
11. 对于金属无机盐的水溶液，前驱体的水解行为还会受到金属离子半径的大小、电负性和配位数等多种因素的影响。
大学《材料制备科学与技术》期末复习题整理(名词解释、填空、简答题)
大学《材料制备科学与技术》期末复习题整理（名词解释、填空、简答题）目录《材料制备科学与技术》名词解释与简答题汇总 (1)《材料制备科学与技术》习题库 (16)《材料制备科学与技术》名词解释与简答题汇总1、晶胞：空间点阵可分成无数等同的平行六面体，每个平行六面体称为晶胞。
2、晶格：空间点阵可以看成在三个坐标方向上无数平行坐标轴的平面彼此相交所形成的格点的集合体，这种集合体是一些网络，称为晶格。
3、晶体缺陷：在实际的晶体中，原子规则排列遭到破坏而存在偏离理想晶体结构的区域。
可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三类。
4、点缺陷：它是完整晶体中一个或几个原子规则排列被破坏的结果，其所发生区域的尺寸远小于晶体或晶粒的线度。
它有两种基本类型，即空位和填隙原子。
5、缺陷形成能：各类缺陷的形成能EF的数值可以直接反映特定缺陷形成的难易程度，材料合成环境对于缺陷形成的影响及复合缺陷体系的稳定性等。
6、位错能（位错的应变能）：晶体中位错的存在会引起点阵畸变，导致能量增高，这种增加的能量即为位错能，包括位错的核心能量和弹性应变能量（占总能量的9/10）。
7、位错反应：位错的合并于分解即晶体中不同柏氏矢量的位错线合并为一条位错线或一条位错线分解成两条或多条柏氏矢量不同的位错线。
8、柯氏气团：金属内部存在的大量位错线，在刃型位错线附近经常会吸附大量的异类溶质原子（大小不同吸附的位置有差别），形成所谓的“柯氏气团”。
❖过冷度：指熔融金属平衡状态下的相变温度与实际相变温度的差值。
每一种物质都有其平衡结晶温度即理论结晶温度，但在实际结晶过程中，实际结晶温度总是低于理论结晶温度，两者的温度差值即为过冷度。
❖均匀成核：在亚稳相系统中空间各点出现稳定相的几率都是相同的。
不借助任何外来质点，通过母相自身的原子结构起伏和成分起伏、能量起伏形成结晶核心的现象。
❖非均匀成核：在亚稳相系统中稳定相优先出现在系统中的某些局部，称为非均匀成核❖自发形核：指液态金属绝对纯净，无任何杂质，也不和器壁接触，只是依靠液态金属能量的变化，由晶胚直接生核的过程。
材料制备与合成复习资料
一化学热力学1.定义:化学热力学是将“热力学”运用于化学领域而产生的一门研究化学反应过程中能量变化的科热力学——是研究能量相互转换规律的科学。
研究的主要内容（1）化学反应能否发生，若发生，其能量如何变化；（2）化学反应的方向、限度及转化率。
特点1）只能解决化学反应能否发生，反应进行的方向、限度及反应过程中能量的变化问题；（2）不能解决反应机理，反应速度问题。
2.化学反应方向的判断（自发过程、热力学判据）自发过程定义：在一定条件下不需要外力作用或人为干预而能自动进行的过程。
特征：（1）自发过程具有不可逆性，即它们只能朝某一确定的方向进行。
（2）过程有一定的限度——平衡状态。
（3）有一定的物理量判断变化的方向和限度。
影响热力学自发过程自发进行方向的因素：（1）热量（2）系统混乱度任何自发过程都倾向于：（1）取得最低的能量（焓效应）；（2）取得最大的混乱度（熵效应）。
熵判据：Q/T=△S——可逆过程，系统处于平衡状态；Q/T<△S——不可逆过程，系统为自发过程；Q/T>△S——非自发过程。
亥姆霍兹函数判据：在定温、定容且W′＝0时，只能自发地向A 减小的方向进行, 直到ΔAT,V＝0 时,系统达到平衡。
吉布斯函数判据：定温,定压且W′＝0时,过程只能向吉布斯函数G减小的方向进行,直到ΔGT,p＝0时,系统达到平衡。
的反应相耦合，组成一个可以自发进行的反应，称作耦合反应常用的反应很多，可以进行适当的耦合反应，例如：（1）铜不溶于稀硫酸，但如充足供给氧气，则反应可以进行。
（2）配合物的生成往往也能促进反应的进行。
（3）H+与OH-的水合，也常常作为耦合反应的对象。
（4）难溶盐的溶解。
（4）反应条件的控制与选择（吕·查得里原理）如果改变平衡系统的条件之一（浓度、压力和温度），平衡就向能减弱这种改变的方向移动。
1、浓度对化学平衡的影响对于溶液中的化学反应：①当反应物浓度增大或产物浓度减小时，平衡向正向移动。
材料合成与制备试题
一．填空题：1.聚合物基复合材料的制备大致可以分为4个步骤答：增强物的铺放—确定材料形状—基体注入—基体固化。
2.均匀相成核和非均匀相成核答：在晶体生长过程中，新相核的发生和长大称为成核过程。
成核过程可分为均匀成核和非均匀成核。
所谓的均匀成核，是指在一个热力学体系内，各处的成核几率相等。
由于热力学体系的涨落现象，在某个瞬间，体系中某个局部区域偏离平衡态，出现密度涨落，这时，这个小局部区域中的原子或分子可能一时聚集起来成为新相的原子集团（称为胚芽）。
这些胚芽在另一个瞬间可能又解体成为原始态的原子或分子。
但某些满足一定条件的胚芽可能成为晶体生长的核心。
如果这时有相变驱动力的作用，这些胚芽可以发展成为新的相核，进而生长成为晶体。
晶核的形成存在一个临界半径，当晶核半径小于此半径时，晶核趋于消失，只有当其半径大于此半径时，晶核才稳定地长大。
所谓非均匀成核，是指体系在外来质点，容器壁或原有晶体表面上形成的核。
在此类体系中，成核几率在空间各点不同。
自然界中的雨雪冰雹等的形成都属于非均匀成核。
际上，在所有物质体系中都会发生非均匀成核。
有目的地利用体系的非均匀成核，可以达到特殊的效果和作用。
二．名词解释：非均匀成核：非均匀成核，是指体系在外来质点，容器壁或原有晶体表面上形成的核。
分子束外延法：实际上是改进型的三温度法。
当制备三元混晶半导体化合物薄膜时，在加一蒸发源，就形成了四温度法。
模压成型法：将复合材料片材或模塑料放入金属对模中，在温度和压力作用下，材料充满模腔，固化成型，脱模制得产品的方法。
闪蒸法：把合金做成粉末或微细颗粒，在高温加热器或坩锅蒸发源中，使一个一个的颗粒瞬间完全蒸发。
真空蒸镀：将待成膜的物质置于真空中进行蒸发或升华，使之在工件或基片表面析出的过程。
物理气相沉积：在真空条件下，用物理的方法，将材料汽化成原子、分子或使其电离成离子，并通过气相过程，在材料或工件表面沉积一层具有某些特殊性能的薄膜。
化学镀：通常称为无电源电镀，是利用还原剂从所镀物质的溶液中以化学还原作用，在镀件的固液两相界面上析出和沉积得到镀层的技术。
材料合成与制备考试题
2.增强材料与基体湿润性太差是金属基复合材料制造的又一难点。绝大多数的金属基复合材料如碳/铝、碳/镁、碳化硅/铝、氧化铝/铜等，基体对增强材料浸润性太差，有时根本不发生浸润现象。
自蔓延高温合成（SHS），又称为燃烧合成技术，是利用反应物之间高的化学反应热的自加热和自传导作用来合成材料的一种技术，当反应物一旦被引燃，便会自动向尚未反应的区域传播，直至反应完全，是制备无机化合物高温材料的一种新方法。
反应的基本条件是SHS过程包含复杂的化学物理化学转变，要想获得满意的产品就必须明了整个反应机理以及各种因索对SHS过程的影响。如果将自蔓延的燃烧区描述为燃烧波的话，试样被点燃后，燃烧波以稳态传播时，燃烧波就在试样(或空间)建立起温度、转化率和热释放率分布图。
（3）物理气相沉积
物理气相沉积技术表示在真空条件下，采用物理方法，将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体（或）过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。
（4）分子束外延
分子束外延（MBE）是新发展起来的外延制膜方法，也是一种特殊的真空镀膜工艺。是一种制备单晶薄膜的新技术，它是在适当的衬底与合适的条件下，沿衬底材料晶轴方向逐层生长薄膜的方法。
薄膜制备的物理方法主要包括真空蒸发、溅射、离子镀及离子助沉积技术。
(3)列出从熔体制备单晶、非晶的常用方法
从熔体中制备单晶的方法主要有焰熔法、提拉法和区域熔炼法。
非晶的制备方法包括：快速凝固、铜模铸造法、熔体水淬法、抑制形核法、粉末冶金技术、自蔓延反应合成法、定向凝固铸造法等。
材料合成与制备考试题答案
一名词解释1共沉淀法沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合，在混合液中加人适当的沉淀剂制备前驱体沉淀物,再将沉淀物进行干燥或锻烧，从而制得相应的粉体颗粒。
共沉淀法是指在溶液中含有两种或多种阳离子，它们以均相存在于溶液中，加入沉淀剂，经沉淀反应后，可得到各种成分的均一的沉淀，它是制备含有两种或两种以上金属元素的复合氧化物超细粉体的重要方法。
2水热合成法水热与溶剂热合成：在一定温度(100～1000℃)和压力(1～100MPa)条件下，利用水溶液中物质化学反应所进行的合成。
在亚临界和超临界水热条件下,由于反应处于分子水平,反应性提高,因而水热反应可以替代某些高温固相反应。
又由于水热反应的均相成核及非均相成核机理与固相反应的扩散机制不同,因而可以创造出其它方法无法制备的新化合物和新材料。
它的优点：所的产物纯度高，分散性好、粒度易控制。
3化学气相沉积气相沉积：利用气态或蒸气态的物质在气相或气固界面上反应生成固态沉积物的一类技术1物理气相沉积(Physical Vapor Deposition ，简称PVD)：物理气相沉积是通过蒸发，电离或溅射等过程，产生金属粒子并与反应气体反应形成化合物沉积在工件表面。
物理气象沉积方法有真空镀，真空溅射和离子镀三种，目前应用较广的是离子镀。
如真空蒸发法、溅射法、离子镀等“物理气相沉积” 通常指满足下面三个步骤的一类薄膜生长技术:A所生长的材料以物理的方式由固体转化为气体B生长材料的蒸汽经过一个低压区域到达衬底C蒸汽在衬底表明上凝结，形成薄膜2化学气相沉积(Chemical vapor deposition，简称CVD)是反应物质在气态条件下发生化学反应，生成固态物质沉积在加热的固态基体表面，进而制得固体材料的工艺技术。
它本质上属于原子范畴的气态传质过程。
（一种或数种反应气体在热、激光、等离子体等作用下发生化学反应析出超微粉的方法）。
4 Ostwald RipeningOstwald ripening是一种材料生长的机理，简单点说就是材料从分子阶段开始，首先形成一定尺寸的晶核，然后所有的分子都依附于晶核生长，这个阶段不会再形成新的晶核了，只是晶核生长的越来越大，就是“从液态转变为固态的过程首先要成核，然后生长，这个过程叫晶粒的成核长大。
(完整word版)材料合成与制备考试题
《材料合成与制备》期末测验试题1. 解释下列术语（每题5分）（1）金属基复合材料以金属或合金为基体，并以纤维、晶须、颗粒等为增强体的复合材料。
按所用的基体金属的不同，使用温度范围为350～1200℃。
（2）自蔓延高温合成自蔓延高温合成又称为燃烧合成技术，是利用反应物之间高的化学反应热的自加热和自传导作用来合成材料的一种技术，当反应物一旦被引燃，便会自动向尚未反应的区域传播，直至反应完全，是制备无机化合物高温材料的一种新方法。
（3）物理气相沉积物理气相沉积技术表示在真空条件下，采用物理方法，将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体（或等离子体）过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。
（4）分子束外延分子束外延（MBE）是新发展起来的外延制膜方法，也是一种特殊的真空镀膜工艺。
外延是一种制备单晶薄膜的新技术，它是在适当的衬底与合适的条件下，沿衬底材料晶轴方向逐层生长薄膜的方法。
（5）化学气相沉积化学气相沉积（简称CVD)是反应物质在气态条件下发生化学反应，生成固态物质沉积在加热的固态基体表面，进而制得固体材料的工艺技术。
它本质上属于原子范畴的气态传质过程。
与之相对的是物理气相沉积（PVD）。
化学气相沉积是一种制备材料的气相生长方法，它是把一种或几种含有构成薄膜元素的化合物、单质气体通入放置有基材的反应室，借助空间气相化学反应在基体表面上沉积固态薄膜的工艺技术。
2. 简要回答下列问题（每题5分）(1) 解释材料合成、制备及加工的定义、内涵和区别？材料合成是指通过一定的途径，从气态、液态或固态的各种不同原材料中得到化学上不同于原材料的新材料的过程。
材料加工则是指通过一定的工艺手段使现有材料在物理上或形状上处于和原材料不同的状态(但化学上完全相同)的过程。
比如从体块材料中获得薄膜材料，从非晶材料中得到晶态材料，通过铸、锻、焊成型等。
材料制备则包含了材料合成和材料加工的前部分内容（化学上不同于原材料的新材料以及材料物理状态、组合方式改变，但化学上保持不变），不涉及部件成型。
材料设计与制备复习题答案
材料设计与制备复习题答案材料设计与制备是一门跨学科的课程，它涵盖了材料科学的基础理论、材料的合成方法、材料性能的表征以及材料在不同领域的应用。
以下是材料设计与制备复习题的答案：1. 材料科学基础理论- 材料科学是研究材料的组成、结构、性能以及它们之间关系的科学。
- 材料的基本类型包括金属、陶瓷、聚合物和复合材料。
2. 材料的合成方法- 合成方法包括熔融法、固相法、溶液法、气相沉积法等。
- 每种方法都有其特定的应用范围和优势。
3. 材料性能的表征- 材料性能包括力学性能、热性能、电性能、光学性能等。
- 常用的表征技术有X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等。
4. 材料的应用领域- 材料在航空、航天、汽车、电子、生物医学等多个领域都有广泛的应用。
- 例如，高强度合金用于航空航天，生物可降解材料用于医疗植入物。
5. 材料设计与制备的发展趋势- 随着科技的发展，材料设计与制备正朝着多功能化、智能化、环境友好的方向发展。
- 纳米技术、3D打印技术等新兴技术为材料设计提供了新的可能性。
6. 材料的微观结构与宏观性能的关系- 材料的微观结构，如晶粒大小、相分布、缺陷等，对其宏观性能有重要影响。
- 通过控制材料的微观结构，可以优化其性能。
7. 环境因素对材料性能的影响- 温度、湿度、腐蚀性环境等都会影响材料的性能。
- 材料的耐久性和稳定性是设计时需要考虑的重要因素。
8. 材料的失效机制- 材料在使用过程中可能会因为疲劳、腐蚀、磨损等原因失效。
- 了解失效机制有助于提高材料的使用寿命和可靠性。
9. 材料的经济性与可持续性- 在材料设计与制备过程中，需要考虑成本效益和环境影响。
- 可再生材料和循环利用技术是实现材料可持续性的关键。
10. 案例分析- 通过分析特定材料的设计和制备过程，可以更好地理解材料科学的实际应用。
- 例如，碳纤维的制备过程、应用领域以及性能优化。
材料合成与制备绪论.答案
19 世纪冶金工业和电力工业的兴起 , 陶瓷 成为新兴工业材料,如耐火材料、绝缘子,相继 发明了硅砖、镁砖、铬砖、电工陶瓷、碳化 硅、氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷等。 进入 20 世纪以来 , 由于电子、通讯、能 源、军事等新兴技术的发展和需要,除了工程 陶瓷材料外,各种磁性陶瓷、电子陶瓷、生物 陶瓷、高温超导陶瓷 (86 年 ) 得到高速发展。 到今天,新型陶瓷的发展几乎已渗透到现代科 学技术的各个领域,发挥着举足轻重的作用。
进入 20 世纪 , 逐渐发展了各种 用途的硅酸盐水泥。如铝硅酸盐水 泥(1907~1909年,法国)、白色水泥 (30 年代 , 欧洲各国 ) 、膨胀水泥 (40 年代,前苏联),此后又陆续发展了硫 铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、铁铝 酸盐水泥等。目前水泥品种已 达 100余种。
0.2.2 金属材料的发展简史 人类最早使用的金属是自然铜 和金(约9000年前的西亚地区)。约 6000~7000年前人类学会了冶炼铜 (伊朗至两流河域上游)。约5000年 前两河流域上游已出现含锡青铜。 中国于4200~4500年前进入青铜时 代。
0.1.2.1 按来源分 按照材料的来源可分为天然材料 (如石料,木材,天然橡胶,棉花等)和人造 材料(如钢铁,化纤,合成橡胶,水泥,玻璃, 陶瓷 , 塑料等 ) 两类 , 是简易而直观的分 类方法。 0.1.2.2 按逻辑规则分 按照逻辑上的“有无”“是非”观, 可将材料按下图分类:
无机材料 物质 材料 有机材料
中国是瓷器发明者,在商周晚期就 出现了原始瓷器 , 汉唐时期出现真正的 瓷器 ,宋代则形成瓷器的鼎盛时期。在 唐朝,中国的瓷器和制瓷技术由海陆 “丝绸之路”传向东亚和西亚各国。 直到18世纪 ,欧洲各国才学会中国的制 瓷技术,但后来居上。欧洲19世纪大都 采用机器生产陶瓷 ,产量和质量都直线 上升。
材料合成与制备期末考点
名词解释1溶胶：具有液体特征的胶体体系，是指微小的固体颗粒悬浮分散在液相中，不停的进行布朗运动的体系。
2凝胶:具有固体特征的胶体体系，被分散的物质形成连续的网络骨架，骨架孔隙中充满液体或气体，凝胶中分散相含量极低。
3水热法：指在特制的密闭容反应器中，采用水溶液作为反应体系，通过将反应体系加热至临界温度，在反应体系中产生高压环境而进行无机合成与材料制备的一种方法。
4溶剂热法：在水热法的基础上发展起来的一种新型材料制备方法，将水热法中的水换成有机溶剂或非水溶媒，采用类似水热法的原理，以制备在水溶液中无法长成、易氧化、易水解或对水敏感的材料。
5阳极效应：指端电压急剧升高，电流则强烈下降，同时，电解质与电极之间呈现润湿不良现象，电极周围还出现细微火花放电的光圈。
6化学气相沉积：通过化学反应的方式，利用加热，等离子激励或光辐射等各种能源，在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经过化学反应形成固态沉积物的技术。
7定向凝固：在凝固过程中采用强制手段，在凝固金属和凝固熔体中建立起特定方向的温度梯度，从而使熔体沿着与热流相反的方向凝固，获得具有特定取向柱状晶的技术。
8潜伏期：固体反应物间的扩散及产物成核过程构成固相反应特有的潜伏期。
9热压烧结：指在对置于限定形状的石墨模具中的松散粉末或对粉末压坯加热的同时对其施加单轴压力的烧结过程。
10自蔓延合成：是利用反应物之间高的化学反应热的自加热和自传导来合成材料的一种技术，当反应物一旦被引燃，变会自动向尚未反应的区域传播，直至反应完成。
也称燃烧合成。
11等离子体：指电离程度较高，电离电荷相反，数量相等的气体，通常是由电子，离子，原子或自由基等粒子构成的集合体。
1溶胶-凝胶法制备过程：采用具有高化学活性的含材料成分的液体化合物为前驱体(通常是金属有机醇盐或无机化合物)，在液相下将这些原料均匀混合，并进行一系列的水解，缩聚反应，通过抑制各种反应条件，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经过陈化，胶粒间缓慢聚合，形成了三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂。
材料合成制备考试复习资料终极版
材料合成制备考试复习资料终极版work Information Technology Company.2020YEAR材料合成：指把各种原子、分子结合起来制成材料所采用的各种化学方法和物理方法，一般不含工程方面的问题。
材料制备：制备一词不仅包含了合成的基本内涵，而且包含了把比原子、分子更高一级聚集状态结合起来制成材料所采用的化学方法和物理方法。
(一是新的制备方法以及新的制备方法中的科学问题，二是各种制备方法中遇到的工程技术问题)材料加工：是指对原子、分子以及更高一级聚集状态进行控制而获得所需要的性能和形状尺寸(以性能为主)所采用的方法(以物理方法为主).材料的分类：用途：结构材料，功能材料。
物理结构：晶体材料、非晶态材料和纳米材料。
几何形态：三维二维一维零维材料。
发展：传统材料，新材料。
按属性分：以金属健结合的金属材料，以离子键和共价键为主要键合的无机非金属材料，以共价健为主要键合的高分子材料，将上述三种材料进行复合，以界面特征为主的复合材料，钢铁、陶瓷、塑料和玻璃钢分别为这四种材料的典型代表。
新材料特点：品种多式样多，更新换代快，性能要求越来越功能化、极限化复合化、精细化。
新材料主要发展趋势：1结构材料的复合化2信息材料的多功能集成化3低维材料迅速发展4非平衡态(非稳定)材料日益受到重视。
单晶体的基本性质：均匀性；各向异性；自限性；对称性；最小内能和最大稳定性。
晶体生长类型：固相-固相平衡的晶体生长，液相-固相平衡的晶体生长，气相-固相平衡的晶体生长。
晶体生长可以分为成核和长大两个阶段。
成核过程主要考虑热力学条件。
长大过程则主要考虑动力学条件。
在晶体生长过程中，新相核的发生和长大称为成核过程。
成核过程可分为均匀成核和非均匀成核。
过冷度——每一种物质都有自己的平衡结晶温度或者称为理论结晶温度，但是，在实际结晶过程中，实际结晶温度总是低于理论结晶温度的，这种现象称为过冷现象，两者的温度差值被称为过冷度，它是晶体生长的驱动力。
材料制备复习题
材料制备复习题复习题填空题1、材料和能源、信息⼀起成为现代科学技术的三⼤⽀柱之⼀。
2、材料分为⾦属材料、⾼分⼦材料、陶瓷材料和复合材料四⼤3、⾼分⼦材料分为塑料、橡胶、合成纤维和胶黏剂四⼤类4、⾦属材料可分为⿊⾊⾦属材料和有⾊⾦属材料两⼤类5、⼯业陶瓷材料可分为：普通陶瓷(或传统陶瓷)；特种陶瓷(或新型陶瓷)；⾦属陶瓷。
6、⾦属的冶⾦⼯艺可以分为⽕法冶⾦、湿法冶⾦、电冶⾦等。
7、炼铁的原料：铁矿⽯、熔剂和及燃料。
8、脉⽯的主要成分：SiO2、Al2O3、CaO、MgO等9、熔剂的主要作⽤：降低脉⽯熔点，⽣成熔渣；去硫10、燃料的主要作⽤：提供热量；还原剂；料柱⾻架；渗碳剂11、⾼炉炉渣⽣成反应式mSiO2+pAl2O3+nCaO=nCaO·pAl2O3·mSiO2主要成分；SiO2、Al2O3、CaO,及少量MnO、FeO、CaS等。
12、炼铁的主要产品有：⽣铁、炉渣和⾼炉煤⽓13、我国炼钢温度⼀般在1200℃左右，只考虑元素与氧的亲和⼒，炼钢过程元素的氧化顺序：Si、Mn、C、P、Fe，炼钢过程元素的氧化顺序：Fe、 C、Si、Mn、P，原因是含量的影响14、炼钢过程中Si的最终去向是什么？产物是什么15、炼钢过程中S的最终去向是钢渣什么？产物是CaS什么16、铸造的凝固⽅式主要有：逐层凝固、糊状凝固和中间凝固17、铸件的收缩分为三类，液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
18、板料冲压可以分为分离⼯序和变形⼯序两⼤类。
板料冲压的变形⼯序主要有变形和拉深19、根据⾦属的流动⽅向和凸模运动⽅向，挤压分为正挤、反挤、复合挤压和径向挤压20、焊接⽅法的种类很多，按焊接过程的特点可分为三⼤类：熔焊、压焊和钎焊21、焊条组成：焊芯和药⽪22、钢铁材料热处理是通过加热、保温和冷却⽅式借以改变合⾦的组织与性能的⼀种⼯艺⽅法23、粘⼟的主要化学成分为SiO2、A12O3和结晶⽔（H2O）。
24、钠长⽯(Ab) 的化学式是：Na[AlSi3O8]或Na2O·Al2O3·6SiO2钾长⽯(Or) 的化学式是：K[AlSi3O8]或K2O·Al2O3·6SiO225、烧结驱动⼒：粉体的表⾯能降低和系统⾃由能降低。
材料合成与制备方法 复习
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简答和论述
水热生长体系中的晶粒形成有哪三种机制？
“均匀溶液饱和析出”机制由于水热反应温度和体系压力的升高，溶 质在溶液中溶解度降低并达到饱和，以某种化合物结晶态形式从溶液 中析出。
“溶解-结晶”机制所谓“溶解”是指水热反应初期，前驱物微粒之间的团 聚和联接遭到破坏，从而使微粒自身在水热介质中溶解，以离子或离子团的 形式进入溶液，进而成核、结晶而形成晶粒。当水热介质中溶质的浓度高于 晶粒的成核所需要的过饱和度时，体系内发生晶粒的成核和生长，随着结晶 过程的进行，介质中用于结晶的物料浓度又变得低于前驱物的溶解度，这使 得前驱物的溶解继续进行。如此反复，只要反应时间足够长，前驱物将完全 溶解，生成相应的晶粒。 “原位结晶”机制当选用常温常压下不可溶的固体粉末，凝胶或沉淀为前驱 物时，如果前驱物和晶相的溶解度相差不是很大时，或者“溶解-结晶”的动 力学速度过慢，则前驱物可以经过脱去羟基（或脱水），原子原位重排而转 1变0 为结晶态。
什么是槽电压？ 槽电压由下述各电压组成： 反抗电解质电阻所需的电压：电解质像普通的导体一样对电流 通过有一种阻力，反抗这种阻力所需的电压 ＝ IR1 完成电解反应所需的电压：该电压用来克服电解过程中所产生 的原电池的电动势 ＝ E可逆 电解过程的超电压，E不可逆 反抗输送电流金属导体的电阻和反抗接触电阻需要的电压 ＝ IR2
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在一个基片上沉积多层薄膜时采用模块式CVD： 多个反应室，不同薄膜分别沉积，互不干扰；基片通过机械手在真 空下传递，不引入外界污染。
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简答和论述
什么是化学气相沉积？ 通过化学反应的方式，利用加热、等离子激励或光辐射等各种能源， 在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学 反应形成固态沉积物的技术。
材料合成终极复习资料1~3章
材料合成终极复习资料1~3章材料合成终极复习资料1.材料合成：促使原子或分子构成材料的化学和物理过程。
找寻崭新制备方法，以适度的数量和形态制备材料的技术问题；新材料的制备，尚无材料的新制备方法及新形态的制备。
材料制取：研究如何掌控原子与分子并使其形成有价值的材料，以及更为宏观的尺度上掌控材料的结构，并使其具备所需的性能和采用效能。
第一章2.溶胶－凝胶法：就是用饲喂化学活性组分的化合物并作前驱体，在液相下将这些原料光滑混合，并展开水解、酯化化学反应，在溶液中构成平衡的透明化溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢生成，构成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满著了丧失流动性的溶剂，构成凝胶。
凝胶经过潮湿、热处理切割制取出来分子乃至纳米亚结构的材料。
3.溶胶－凝胶法的优点：（1）由于溶胶－凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低粘度的溶液，因此，就可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性，在形成凝胶时，反应物之间很可能是在分子水平上被均匀地混合。
（2）由于经过溶液反应步骤，那么就很难光滑定量地混入一些微量元素，同时实现分子水平上的光滑参杂。
（3）与固相反应相比，化学反应将容易进行，而且仅需要较低的合成温度，一般认为溶胶一凝胶体系中组分的扩散在纳米范围内，而固相反应时组分扩散是在微米范围内，因此反应容易进行，温度较低。
（4）挑选最合适的条件可以制取各种新型材料。
4.溶胶－凝胶法的缺点：（1）目前所使用的原料价格比较昂贵，有些原料为有机物，对健康有害；（2）通常整个溶胶－凝胶过程所需时间较长，常需要几天或几周；（3）凝胶中存有大量微孔，在潮湿过程中又将可以逸出许多气体及有机物，并产生膨胀。
5.凝胶时间的定义：从反应开始到凝胶形成的时间。
影响水解、异构化速率的因素都会对凝胶时间产生影响。
6.避免凝胶干活胚脱落的方法（1）掌控潮湿速度；（2）进一步增强固相骨架强度：（3）增加毛细管力：（4）掌控潮湿的化学添加剂dcca的应用领域7.热处理的条件控制（a）升温速度（b）热处理温度（c）烧结时间（d）升温制度8.溶胶－凝胶制备生产工艺种类型：1）胶体型2）水解-异构化型3）化氢物型第二章1.溶剂热法优点1）在有机溶剂中展开的反应能有效地遏制产物的水解过程或水中氧的污染；2）非水溶剂的采用使得溶剂热法可选择原料范围大大扩大；3）由于有机溶剂的高沸点，在同样的条件下，它们可以达至比水热制备更高的气压，从而有助于产物的结晶；4）由于较低的反应温度，反应物中结构单元可以保留到产物中，且不受破坏，同时，有机溶剂官能团和反应物或产物作用，生成某些新型在催化和储能方面有潜在应用的材料；2.水热法就是所指在特制的密封反应器（高压釜）中，使用水溶液做为反应体系，通过对反应体系冷却、冷却(或耳稃蒸气甩），缔造一个相对高温、高压的反应环境，使通常容易水溶性或不水溶性的物质熔化，并且重结晶而展开无机制备与材料处置的一种有效率方法。
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第一章溶胶-凝胶法名词解释1. 胶体(Colloid)：胶体是一种分散相粒径很小的分散体系，分散相粒子的质量可以忽略不计，粒子之间的相互作用主要是短程作用力。
2. 溶胶：溶胶是具有液体特征的胶体体系，是指微小的固体颗粒悬浮分散在液相中，不停地进行布朗运动的体系。
分散粒子是固体或者大分子颗粒，分散粒子的尺寸为1nm-100nm，这些固体颗粒一般由10^3个-10^9个原子组成。
3. 凝胶(Gel)：凝胶是具有固体特征的胶体体系，被分散的物质形成连续的网络骨架，骨架孔隙中充满液体或气体，凝胶中分散相含量很低，一般为1%-3%。
4. 多孔材料：是由形成材料本身基本构架的连续固相和形成孔隙的流体所组成。
一、填空题1.溶胶通常分为亲液型和憎液型型两类。
2.材料制备方法主要有物理方法和化学方法。
3.化学方法制备材料的优点是可以从分子尺度控制材料的合成。
4.由于界面原子的自由能比内部原子高，因此溶胶是热力学不稳定体系，若无其它条件限制，胶粒倾向于自发凝聚，达到低比表面状态。
5.溶胶稳定机制中增加粒子间能垒通常用的三个基本途径是使胶粒带表面电荷、利用空间位阻效应、利用溶剂化效应。
6.溶胶的凝胶化过程包括脱水凝胶化和碱性凝胶化两类。
7.溶胶－凝胶制备材料工艺的机制大体可分为三种类型传统胶体型、无机聚合物型、络合物型。
8.搅拌器的种类有电力搅拌器和磁力搅拌器。
9.溶胶凝胶法中固化处理分为干燥和热处理。
10.对于金属无机盐的水溶液，前驱体的水解行为还会受到金属离子半径的大小、电负性和配位数等多种因素的影响。
二、简答题溶胶－凝胶制备陶瓷粉体材料的优点？制备工艺简单，无需昂贵的设备；对多元组分体系，溶胶-凝胶法可大大增加其化学均匀性；反应过程易控制，可以调控凝胶的微观结构；材料可掺杂的范围较宽（包括掺杂量及种类），化学计量准确，易于改性；产物纯度高，烧结温度低等。
第二章水热溶剂热法名词解释1、水热法：是指在特制的密闭反应器（高压釜）中，采用水溶液作为反应体系，通过将反应体系加热至临界温度（或接近临界温度），在反应体系中产生高压环境而进行无机合成与材料制备的一种有效方法。
2、溶剂热法：将水热法中的水换成有机溶剂或非水溶媒（如有机胺、醇、氨、四氯化碳或苯等），采用类似于水热法的原理，以制备在水溶液中无法长成、易氧化、易水解或对水敏感的材料。
3、超临界流体：是指温度及压力都处于临界温度或临界压力之上的流体。
在临界状态下，物质有近于液体的溶解特性以及气体的传递特性。
4、微波水热合成：微波加热是一种内加热，具有加热速度快，加热均匀无温度梯度，无滞后效应等特点。
微波对化学反应作用是非常复杂的，但有一个方面是反应物分子吸收了微波能量，提高了分子运动速度，致使分子运动杂乱无章，导致熵的增加，降低了反应活化能。
二、填空1、在溶剂热条件下，溶剂的物理化学性质如密度、介电常数、粘度、分散性等相互影响，与通常条件下相差很大。
相应的，它不但使反应物(通常是固体)的溶解、分散过程及化学反应活性大为增强，使得反应能够在较低的温度下发生；而且由于体系化学环境的特殊性，可能形成以前在常规条件下无法得到的亚稳相。
2、超临界流体的密度、溶剂化能力、粘度、介电常数、扩散系数等物理化学性质随温度和压力的变化一十分敏感，即在不改变化学组成的情况下，其性质可由压力来连续调节。
3、在一般情况下，水是极性溶剂，可以很好的溶解包括盐在内的大多数电解质，对气体和大多数有机物则微溶或不溶，水的密度几乎不随压力改变。
4、微波水热的显著特点是可以将反应时间大大降低，反应温度也有所下降，从而在水热过程中能以更低的温度和更短的时间进行晶核的形成和生长，反应温度和时间的降低,限制了产物微晶粒的进一步长大，有利于制备超细粉体材料。
5、物质的介电常数越大，吸收微波的能力越强,在相同时间内的升温越大。
在微波场中，能量在体系内部直接转化，水和醇类都有过热的现象出现。
6、水热法是在百余年前由地质学家模拟地层下的水热条件研究某些矿物和岩石的形成原因，在实验室内进行仿地水热合成时产生的。
7、水热法常用氧化物或者氢氧化物或凝胶体作为前驱物，以一定的填充比进入高压釜，它们在加热过程中溶解度随温度升高而增大，最终导致溶液过饱和，并逐步形成更稳定的新相。
反应过程的驱动力是最后可溶的前驱体或中间产物与最终产物之间的溶解度差，即反应向吉布斯焓减小的方向进行。
8、晶粒粒度是衡量粉体性能的一项重要指标，其大小的改变直接影响粉体的特性。
尤其是粉体的晶粒度减小到纳米级时，粉体的特性产生较大的变化。
因此降低粉体的晶粒粒度对制备纳米粉体和纳米陶瓷具有十分重要的意义。
9、影响水热反应的因素有温度、压力、保温时间及溶液组分、pH 值、有无矿化剂和矿化剂种类。
所有这些因素都将影响最终产物的大小、形貌、物相等性质。
水热反应温度是化学反应和晶体生长的重要影响因素，它决定反应速率常数的大小。
简述题1、简述水热与溶剂热合成存在的问题？（1）水热条件下的晶体生长或材料合成需要能够在高压下容纳高腐蚀性溶剂的反应器，需要能被规范操作以及在极端温度压强条件下可靠的设备。
由于反应条件的特殊性，致使水热反应相比较其他反应体系而言具有如下缺点：a·无法观察晶体生长和材料合成的过程，不直观。
b·设备要求高耐高温高压的钢材，耐腐蚀的内衬，技术难度大温压控制严格、成本高。
C·安全性差，加热时密闭反应釜中流体体积膨胀，能够产生极大的压强，存在极大的安全隐患。
（2）水热反应的反应机理还有待分析，目前，晶体生长机理的理论体系在某些晶体生长实践中得到了应用，起到了一定的指导作用。
但是，迄今为止，几乎所有的理论或模型都没有完整给出晶体结构、缺陷、生长形态与生长条件四者之间的关系，因此与制备晶体技术研究有较大的距离，在实际应用中存在很大的局限性。
2、与水热法相比，溶剂热法具有怎样的特点？（1）在有机溶剂中进行的反应能够有效地抑制产物的氧化过程或水中氧的污染。
（2）非水溶剂的采用使得溶剂热法可选择的原料的范围大大扩大，如氟化物、氮化物、硫属化合物等均可作为溶剂热反应的原材料；同时，非水溶剂在亚临界或超临界状态下独特的物理化学性质极大地扩大了所能制备的目标产物的范围。
（3）由于有机溶剂的低沸点，在同样的条件下，它们可以达到比水热合成更高的气压，从而有利于产物的结晶。
（4）由于较低的反应温度，反应物中结构单元保留到产物中，且不受破坏，同时，有机溶剂官能团和反应物或产物作用，生成某些新型在催化和储能方面有潜在应用的材料。
（5）非水溶剂的种类繁多，其本身的一些特性，如极性与非极性、配位络合作用、热稳定性等，为人们从反应热力学和动力学的角度去认识化学反应的实质与晶体生长的特性，提供了许多值得研究和探讨的线索。
第三章电解法名词解释1. 超电位：实际开始分解的电压往往要比理论分解电压大一些，两者之差称之为超电压。
2. 阳极效应：在某些熔盐点解过程中，端电压急剧升高，电流则强烈下降，同时，电解质与电极之间呈现润湿不良现象，电解质好像被一层气体膜隔开似的，电极周围还出现细微火花放电的光圈。
3 电位序：各元素按照它们的标准电极电位数值的大小排列出来的顺序。
二、填空题1. 无机物电解反应可分为电还原和电氧化两大类。
2. 依结构与功能的不同，隔离器（separator）大致分为隔板、多孔隔离器和隔膜和离子交换膜3种类型。
3. 电化学反应器一般由阴极、阳极、电解质溶液和隔离器组成。
当电流通过反应器时，溶液中的离子在电场作用下发生迁移，电极上则发生电子传递反应，从而构成电流回路。
4. 通常所说的电解液按其组成及结构可分为电解质溶液和熔融电解质两大类。
电解质溶液按溶剂不同又分为电解质水溶液和非水电解质溶液。
5. 电极过程大致可分为以下三类：金属电极过程、气体电极过程和电解氧化还原。
6. 电解槽中的离子导体除常见的电解质溶液外，尚有熔盐、固体电解质或超临界流体等。
三、简答题1、电极上产生超电位的原因有哪些？影响超电位的因素？原因：（1）浓差过电位：由于电解过程中电极上发生了化学反应，消耗了电解液中的有效成分，使得电极附近电解液的浓度和远离电极的电解液的浓度（本体浓度）发生差别而造成。
（2）电阻过电位：由于电解过程中在电极表面形成一层氧化物的薄膜或其他物质，对电流的通过产生阻力而引起的。
（3）活化过电位：由于在电极上进行的电化学反应速率往往不大，易产生电化学极化，从而引起过电位。
在电极上有氢或氧形成时，活化过电位更为显著。
电解时所观察到的过电位一般不是单纯的某一种，可能是三种都出现，应根据具体反应和实际情况而定。
影响因素：（1）电极材料；（2）析出物质的形态：通常金属的超电压较小，气体物质的超电压较大；（3）电流密度：电流密度增大，超电压随之增大。
第四章气相沉积法一．名词解释1. 化学气相沉积:是通过化学反应的方式，利用加热、等离子激励或光辐射等各种能源，在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技术。
2. 物理气相沉积: 以物理机制来进行薄膜沉积而不涉及化学反应的沉积技术，所谓物理机制是物质的相变化现象，如蒸镀，蒸镀源有固态转化为气态溅镀，蒸镀源则由气态转化为电浆态。
3. 氧化还原反应沉积:一些元素的氢化物有机烷基化合物常常是气态的或者是易于挥发的液体或固体，便于使用在CVD技术中。
如果同时通入氧气，在反应器中发生氧化反应时就沉积出相应于该元素的氧化物薄膜。
4. 化学合成反应沉积:由两种或两种以上的反应原料气在沉积反应器中相互作用合成得到所需要的无机薄膜或其它材料形式的方法。
二．填空1在MOCVD过程中，金属有机源（MO源）可以在热解或光解作用下，在较低温度沉积出相应的各种无机材料，2．等离子增强反应沉积中，由于等离子体中正离子、电子和中性反应分子相互碰撞，可以大大降低沉积温度，例如硅烷和氨气的反应在通常条件下，约在850℃左右反应并沉积氮化硅，但在等离子体增强反应的条件下，只需在350℃左右就可以生成氮化硅。
3. 其他各种能源例如利用火焰燃烧法，或热丝法都可以实现增强反应沉积的目的。
不过燃烧法主要不是降低温度而是增强反应速率。
利用外界能源输入能量有时还可以改变沉积物的品种和晶体结构。
例如，甲烷或有机碳氢化合物蒸汽在高温下裂解生成炭黑，炭黑主要是由非晶碳和细小石墨颗粒组成。
第五章定向凝固技术一、名词解释1.定向凝固：在凝固过程中采用强制手段，在凝固金属和为凝固熔体中建立起特定方向的温度梯度，从而使熔体沿着与热流相反的方向凝固，获得具有特定取向柱状晶的技术。
2. 超高温度梯度定向凝固：这种方法将区域熔炼与液态金属冷却相结合，利用感应加热机中对凝固界面前沿液相进行加热，从而有效地提高了固液界面前沿的温度梯度。