材料制备与表征复习范围2
材料合成与制备复习资料
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。
材料工程制备整理(第二部分)
1材料制备工程复习纲领第二部分1.1玻璃及加工工艺○玻璃的基本特性：（1）强度：玻璃的强度取决于其化学组成、杂质含量及分布、制品的形状、表面状态和性质、加工方法等。
玻璃是一种脆性材料，其强度一般用抗压，抗张强度等来表示。
玻璃的抗张强度较低，由于玻璃的脆性和玻璃表面的瑚裂纹所引起的。
玻璃的抗压强度约为抗张强度的14—15倍。
（2）硬度：玻璃的硬度较大，硬度仅次子金刚石、炭化硅等材料，它比一般金属硬，不能用普通刀和锯进行切割；玻璃的硬度值在莫氏硬度5—7之间，可根据玻璃的硬度选择磨料、磨具和加工方法，如雕刻、抛光、研磨和切割等。
（3）光学性质：玻璃是一种高度透明的物质，具有一定的光学常数、光谱特性，具有吸收或透过紫外线和红外线、感光、光变色、光储存和显示等重要光学性能。
通常光线透过愈多，玻璃质雪越好。
由干玻璃品种较多，各种玻璃的性能也有很大的差别，如有的铅玻璃具有防辐射的特性。
一般通过改变玻璃的成分及工艺条件，可使玻璃的性能有很大的变化。
（4）电学性能：常温下玻璃是电的不良导体。
温度升高时，玻璃的导电性迅速提高，熔融状态时则变为良导体。
（5）热性质：玻璃的导热性很差，一般经受不了温度的急剧变化。
制品越厚，承受温度急剧变化的能力越差。
（6）化学稳定性：玻璃的化学性质较稳定。
大多数工业用玻璃都能抵抗除氢氟酸以外酸的展蚀．玻璃耐碱腐蚀性较差。
玻璃长期在大气和雨水的侵蚀下，表面光泽会失去，变得陶暗．尤其是一些光学玻璃仪器易受周围介质（如潮湿空气）等作用，表面形成白色斑点或雾膜，破坏玻璃的透光性，所以在使用和保存中应加以注意。
○玻璃的工艺特性：玻璃的成型工艺视制品的种类而异，但其过程基本上可分为配料、熔化和成型三个阶段，一般采用连续性的工艺过程：○玻璃的主要原料：（1）SiO 2：石英砂（硅砂）、砂岩、石英岩等。
（2）B 2O 3：硼砂、硼酸和含硼的矿物。
（3）Al 2O 3：长石、高岭土（粘土）、瓷土、蜡石、氧化铝、氢氧化铝和含铝的矿渣和含长石的尾矿。
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。
材料制备与表征复习范围2
材料制备与表征复习范围21材料的性能与材料的成分密切相关，而与其结构无关。
这句话对吗？答：不对。
高分子材料的结构决定其性能，对结构的控制和改性，可获得不同特性的高分子材料。
高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点，使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能，从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域，并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。
2什么是能带理论？绝缘体、半导体、和导体的能带结构如何？答：在形成分子时，原子轨道构成具有分立能级的分子轨道。
晶体是由大量的原子有序堆积而成的。
由原子轨道所构成的分子轨道的数量非常之大，以至于可以将所形成的分子轨道的能级看成是准连续的，即形成了能带。
在0K时电子在能带中所占据的最高充填能级称为费米能级。
固体的能带可以用能态密度表示，它表示了在单位能量间隔内电子状态的数目。
能态密度为零的区间称为禁带，最高完全占据的能带称为价带，最低未完全占据的能带称为导带。
金属材料中导带被部分充填，因而具有电子导电性。
半导体和绝缘体的导带都是空的，价带完全充满，两者的区别是禁带的宽度不同。
绝缘体：价带为满带，禁带较宽达3～6eV，满带电子不能或较难激发到相邻的空带半导体：价带为满带，禁带宽度为0.1～1.5eV，一定条件下满带电子可激发到相邻的空带，从而在满带上留下空穴，空带中的电子和满带中的空穴都参与导电。
导体：价带部分填入，电子很容易跃迁到高能态形成电流，或价带为满带，但与相邻空带相连或重叠，相当于一个未满的能带。
4. 超导体的主要性能指标有几个？简述其主要应用领域？答：三个1）临界温度Tc 2）临界磁场强度Hc 3）临界电流密度Jc应用领域：超导输电、超导发电机、电能的超导储存、超导磁悬浮、电磁炮、超导计算机、生物超导、医学检测等。
5 超导材料零电阻效应迈斯纳效应答：具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。
现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。
《材料制备与表征》课程教学大纲
《材料制备与表征》课程教学大纲课程编号：20821308总学时数：48总学分数：3课程性质：方向选修适用专业：应用物理学一、课程的任务和基本要求：本课程包括材料制备技术和材料表征技术，是应用物理学专业光电材料与器件方向的模块课程。
学生通过学习要掌握以下基本内容：材料制备技术内容包括晶体结构、晶体缺陷、成核理论、界面的平衡结构、晶体生长动力学、单晶材料的制备、薄膜材料的制备、陶瓷材料的制备、复合材料的制备和材料工程新技术，重点是先进人工晶体的材料制备科学与技术。
材料表征技术主要包括X射线衍射分析、电子显微分析、热分析、振动光谱、光电子能谱、穆斯堡尔谱、色谱等各种测试方法的物理原理、仪器的功能和应用范围。
学生通过学习可以掌握材料制备技术和常用测试方法，为以后的学习工作和进一步研究打下基础。
该课程有部分内容在其他课程中出现过，在此只作简单介绍。
二、基本内容和要求：上部分：材料制备技术第一章晶体结构和晶体缺陷1.1晶体学基础1.2空间点阵1.3米勒指标1.4密堆积与配位数1.5晶体结合键型1.6元素晶体结构1.7几种典型晶体结构1.8点缺陷1.9线缺陷1.10面缺陷目的和要求：掌握晶体结构基本知识和晶体中存在的缺陷，分析晶体中缺陷来源种类。
第二章成核理论2.1相变驱动力2.2弯曲界面的平衡与相变位垒2.3均匀成核2.4非均匀成核2.5再结晶成核2.6单相固溶体的凝固目的和要求：掌握材料中原子如何结合和生长成核的知识点。
第三章界面的平衡结构3.1晶体的平衡形状3.2生长界面结构的基本类型3.3柯塞尔模型3.4杰克逊模型3.5特姆金模型目的和要求：了解掌握界面的基本种类，不同描述形式之间的区别和特点。
第四章晶体生长动力学4.1邻位面的生长——台阶动力学与运动学4.2光滑界面的生长4.3粗糙界面的生长4.4晶体生长动力学统一理论4.5晶体生长形态学目的和要求：掌握晶体生长的基本理论，晶体界面核动力研究。
第五章单晶材料的制备5.1气相生长法5.2水溶液生长法5.3水热生长法5.4熔盐生长法5.5熔体生长法目的和要求：掌握单晶材料制备方法，了解不同制备方法的优缺点。
材料加工制备(复习)粉体复习资料.docx
一、粉体1、基本概念1）粉体：指的是在常态下以较细的粉粒状态存在的物料。
2）一次颗粒：即单个颗粒，指内部没有孔隙的致密材料，可以是非晶、单晶或多晶。
3）二次颗粒：由单个颗粒以弱结合力构成，包含了一次颗粒与孔隙。
4）团聚体：粉体颗粒Z间由于存在着较弱的吸附力作用（范德华力、静电力等），颗粒Z间会发生聚集，颗粒越小聚集效果越明显，这一现象称为团聚。
5）粒径不同的表示方法：•单颗粒的粒径：三轴径、当量径、定向径•粉体的粒径>粒径分布：频率分布、累计分布>特征粒径：平均粒径、中位粒径2、球磨制粉1）球辭制粉的四个基本耍素：球轉筒、辭球、研騁物料、研轉介质。
2）球磨方式：滚筒式、振动式、搅动式。
3）提高球磨效率的两个基本准则。
（1）动能准则：提高磨球的动能。
（2 ）碰撞儿率准则: 提高磨球的有效碰撞几率。
3、机械球磨和气流球磨的区别与机械研磨法不同的是，气流研磨不需要磨球和介质。
研磨时，粉料随着高速气流的流动获得动能，通过粉末颗粒间的相互摩擦，撞击或颗粒与制粉装置间的撞击使粗大颗粒细化。
4、掌握液相合成法的沉淀法（直接沉淀、共沉淀、均匀沉淀）（1）沉淀法的原理在难溶盐的溶液中，当浓度大于它在该温度下的溶解度时，就出现沉淀。
溶质分子或离子互相碰撞聚结成晶核，然后溶质分子扩散到晶核表面使具长大成为晶粒。
（2）沉淀法的类型A.直接沉淀法：在盐溶液屮直接滴加沉淀剂，利用沉淀反应得到沉淀物，经过滤、洗涤、T 燥、锻烧获得所需粉体。
B.共沉淀法：两种或两种以上金属盐溶液的混合沉淀过程。
混合金属盐溶液T加入沉淀剂T组成均匀的混合沉淀T洗涤T干燥T懒烧T复合氧化物。
C.均匀沉淀法：沉淀剂不是从外部加入，而是在溶液内部缓慢均匀工成的，消除了直接沉淀法的不均匀性。
（3）影响因素：浓度、温度、pH值、沉淀剂加入方式、反应时间等。
二、成形1、基本概念1）造粒（制粒、团粒）：是将小颗粒粉末制成大颗粒或团粒的工序，目的是为了改善粉末的流动性，以使粉末能顺利地充填模腔。
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。
材料制备与表征复习资料
2009级《材料制备与表征》复习范围一．铁电材料1、感应式极化：离子晶体中最主要的极化形式是电子位移极化和离子位移极化，这两种极化都属于感应式极化，极化强度大小依赖于外施电场。
线性关系，E=0，P=0。
2、自发极化：铁电体所表现的自发极化，却是不依赖于外电场，并能随外电场反向而发生反转。
非线性关系，E=0，P≠0。
3、铁电体(ferroelectric)：具有自发极化，且自发极化方向能随外场改变的晶体。
它们最显著的特征，或者说宏观的表现就是具有电滞回线。
4、电滞回线(hysteresis curve)：铁电体在铁电态下极化对电场关系的典型回线。
5、电畴（domain）：在铁电体中，固有电偶极矩在一定的子区域内取向相同的这些区域就称为电畴或畴。
6、畴壁（domain wall）：畴的间界。
7、铁电相变：铁电相与顺电相之间的转变。
当温度超过某一值时，自发极化消失，铁电体变为顺电体。
8、居里温度（Curie temperature or Curie point）：铁电相变的温度。
9、铁电体的分类：1）按结晶化学；2）按力学性质；3）按相转变的微观机构；4）按极化轴多少。
10、铁电陶瓷：在一定温度范围内具有自发极化，且自发极化能为外电场所转向的陶瓷称为铁电陶瓷。
典型的铁电材料BaTiO3什么是电畴？电畴是如何形成的，180°畴和90°畴有何异同？答：在铁电体中，固有电偶极矩在一定的子区域内取向相同的这些区域就称为电畴或畴。
电畴的形成过程：新畴成核、畴的纵向长大、畴的横向扩张和畴的合并四个阶段。
180°畴自发极化方向相反，反平行，在晶体中不产生应力；180°畴前移速度比侧向移动速度快几个数量级。
畴壁薄。
90°畴的自发极化方向相互正交，有应力产生。
新畴的发展主要依靠外电场推动90°畴壁的侧向运动。
畴壁较厚。
自发极化与铁电体的概念？答：自发极化：铁电体所表现的自发极化，却是不依赖于外电场，并能随外电场反向而发生反转。
上海市考研材料物理与化学复习资料材料制备与材料表征技术详解
上海市考研材料物理与化学复习资料材料制备与材料表征技术详解在上海市考研材料物理与化学复习资料中，材料制备与材料表征技术是一个重要的内容。
本文将从材料制备和材料表征两个方面进行详细的介绍和解析。
一、材料制备技术材料制备是指通过一系列加工和处理方法，将物质转变为具有特定结构和性能的材料。
材料制备技术涉及到多种方法和工艺，如化学合成、溶液法、熔融法、气相法等。
1. 化学合成法化学合成法是一种通过化学反应来制备材料的方法。
它利用化学反应的原理，在适当的温度、压力和反应条件下，将原始物质转变为所需的材料。
这种方法常用于制备纳米材料、无机化合物等。
2. 溶液法溶液法是一种通过溶解和沉淀来制备材料的方法。
其中，溶解是将物质溶解在溶剂中形成溶液，而沉淀是通过调节反应条件，使溶液中的物质转变为固体沉淀。
这种方法常用于制备晶体、纳米材料、膜材料等。
3. 熔融法熔融法是一种通过高温将原始物质熔化，然后冷却凝固形成材料的方法。
通过这种方法可以得到均匀的、无定形的或者晶体的材料。
熔融法广泛应用于金属材料、陶瓷材料等的制备过程。
4. 气相法气相法是一种通过气相反应来制备材料的方法。
在适当的反应温度下，气体或蒸汽与其他气体或表面上的物质发生反应，形成所需的材料。
气相法常用于制备纳米材料、碳材料等。
二、材料表征技术材料表征是指通过实验和测试手段来了解材料的结构、性能和特性。
材料表征技术涉及到多种方法和仪器，如显微镜、谱学分析、物理性能测试等。
1. 显微镜显微镜是一种通过放大和观察材料的微观结构来了解材料特性的仪器。
常用的显微镜包括光学显微镜、电子显微镜等。
光学显微镜适用于观察材料的形貌和结构，电子显微镜能够提供更高的放大倍数和更高的分辨率，适用于观察材料的微观结构。
2. 谱学分析谱学分析是一种通过测量材料与辐射的相互作用来获得材料结构和成分信息的方法。
常用的谱学分析方法包括X射线衍射、红外光谱、质谱等。
这些方法可以用于确定材料的晶体结构、化学成分、分子结构等。
材料合成与制备复习资料有复习资料
第一章溶胶-凝胶法名词解释1. 胶体()：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1100，这些固体颗粒一般由10^3个-10^9个原子组成。
3. 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13%。
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（包括掺杂量与种类），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。
材料合成与制备方法复习PPT课件
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在电极与溶液之间形成的界面上进行的电极反响分为哪几个步骤？ 反响物粒子自溶液本体向电极外表传递 反响物粒子在电极外表或电极外表附近液层中进行某种转化 在电极与溶液之间的界面上进行得失电子的电极反响 电极反响产物在电极外表或电极外表附近液层中进行某种转化 电极反响产物自电极外表向溶液本体传递。
“原位结晶〞机制中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，那么前驱物可以经过脱去羟基〔或脱水〕，原子原位重排而转变
为结晶态。
9
水热条件下晶体生长包括哪几个步骤？ 〔1〕营养料在水热介质里溶解，以离子、分子团的形式进入溶液〔溶解 阶段〕； 〔2〕由于体系中存在十分有效的热对流及溶解区和生长之间的浓度差， 这些离子、分子或离子团被输运到生长区〔输运阶段〕； 〔3〕离子、分子或离子团在生长界面上吸附、分解与脱附； 〔4〕吸附物质在界面上的运动； 〔5〕结晶。
为什么在水热合成体系中，在不改变其它反响条件的情况下，在一相当短 的时间内使反响物浓度有极大的增加，可以大大加快成核速率，从而到达 减小产物晶粒粒度的目的？
粉体的晶粒粒度与粉体形成时的成核速度有关，成核速度越快，由此 制得的粉体的粒粒度就越小，对于溶液体系，如果采取一定的措施， 加快成核速度，即在相对较短的时间内形成相对较多的晶核，由于在 成核过程中溶质被大量消耗，在生长过程所提供的溶质就会相对减少， 那么可以使产物的晶粒粒度减少。
• 除去溶剂：使聚合产物的浓度增大，当存在一定程度的交联时，发 生溶胶-凝胶的转变，粘度突然增大。
• 用酸或碱催化以促进水解和缩聚反响的发生。
材料表征与分析技术复习整理
第一部分 原子物理简介1、原子态符号、L-S 耦合、j-j 耦合原子的原子态常用 2s+1L j ＝ 2L j 表示。
因电子自旋量子数s ＝1/2，所以2s+1=2表示原子态，总角量子数j=l+s,l+s-1,……︱l-s ︱；s=1/2为什么S 态不分裂，P 、D 、F 等态分裂为两层？（仅为个人理解）对于S 态，总角量子数j 只能取一个1/2;而对于P 、D 、F 等态j 可分别取3/2,1/2;5/2,3/2;7/2,5/2。
所以S 态不分裂，而P 、D 、F 等态分裂为两层L-S 耦合： (s 1s 2…)(l 1l 2…)=(SL )＝Ｊ由于S 有两个值：0和1，所以对应于每一个不为零的L 值，J 值有两组：一组是当S=0时，J=L ；另一组是当S=1时，J=L+1，L ，L-1。
求3p4p 电子组态的原子态s 1=1/2,s 2=1/2,S=1,0; l 1=1,l 2=1,L=2,1,0; 所以原子态为洪特定则每个原子态对应一定的能级。
由多电子组态形成的原子态对应的能级结构顺序有两条规律可循：1. 从同一电子组态形成的诸能级中，（1）那重数最高的，亦即S 值最大的能级位置最低；（2）从同一电子组态形成的，具有相同S 值的能级中那些具有最大L 值的位置最低。
2. 对于同科电子，即同nl ，不同J 值的诸能级顺序是：（1）当同科 电子数≤闭合壳层电子占有数一半时，以最小J 值（|L －S |）的能级为最低，称正常序。
（2）同科电子数>闭层占有数之一半 时，以最大J （＝L +S ）的能级为最低，称倒转序。
铍4Be 基态电子组态： 1s 22s 2 形成1S 0激发态电子组态： 2s 3p 形成 1P 1 ，3P 2，1，0 （会画能级图）求一个P 电子和一个d 电子（n1p n2d)可能形成的原子态j-j 耦合： (s 1l 1)(s 2l 2) …=（ j 1j 2… ）＝Ｊ例题:电子组态nsnp ，在j-j 耦合情况下，求可能的原子态。
材料结构表征及应用复习资料.
2.7激光拉曼光谱
1.几个基本概念？
1拉曼散射当一束频率为υ0的入射光照射到气体、液体或透明晶体样品上时，绝大部分可以通过，大约有0.1%的入射光子与样品发生碰撞后向各个方向散射。若入射光子与样品分子之间发生碰撞有能量交换，即称为非弹性碰撞，这种光的散射称为拉曼散射。
3肯定法这种分析方法主要针对谱图上强的吸收带，确定是属于什么官能团，然后再分析具有较强特征性的吸收带。
3.影响谱图质量的因素？
1仪器参数的影响光通量、增益、扫描次数等直接影响信噪比S/N.
2环境的影响光谱中的吸收带并非都是由样品本身产生的，潮湿的空气、样品的污染、残留溶剂、由玛瑙研钵或玻璃器皿所带入的二氧化硅，溴化钾压片时吸附的水等原因均可产生附加的吸收带，故在光谱解析时应特别注意。
材料结构表征及应用复习资料
--2013材料化学
第一章绪论
1.材料研究的四大要素：材料的固有性质、材料的结构、材料的使用性能、材料的合成与加工；
2.材料的固有性质大都取决于物质的电子结构、原子结构和化学键结构。
3.材料结构表征的三大任务及主要测试技术：
1化学成分分析：传统的化学分析技术、质谱、色谱、红外光谱、核磁共振、X射线光电子能谱；
2结构测定：X射线衍射、电子衍射、中子衍射、热分析；
3形貌观察：光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜；
第二章红外光谱及激光拉曼光谱
2.1红外光谱的基本原理
1.红外光谱定义：当用一束具有连续波长的红外光照射物质时，该物质的分子就要吸收一定波长的红外光的光能，并将其转变为分子的振动能和转动能，从而引起分子振动—转动能级的跃迁。通过仪器记录下不同波长的透过率(或吸光度)的变化曲线，即是该物质的红外吸收光谱。
《材料合成与制备》考前复习重点
—7—
� 目前在生产中采用的成型工艺方法有：
的气体后熔封，管子在炉内，使管子沿管长方向保持 50℃
左右的温度梯度，物质Ａ和Ｂ反应生成气态物质 AB，
它在管的另一端分解沉积出单晶体 A。 � (此法取决于Ａ和Ｂ及气相产物 AB 之间的可逆平衡，
如果 AB 的生成是吸热反应，那么 AB 优先在
A(s)
+
AB(g)
B(g) A(s)+B(g)
温度 T2（热端）生成，气态 AB 被运输到了冷端，
钟
衬底
� 蒸发系统（沉积气体的来源处，包含加热系统、 罩
蒸发源
蒸发源和待蒸镀材料）
� 基片撑架（加载基片） � 挡板（控制镀膜方向、位置、厚度）
接真空泵 真空: 10-6 mmHg
� 监控系统（监控）
� 蒸发源
� 定义：盛装待蒸镀材料的容器，如坩埚
� 应具备的条件：能加热到平衡蒸汽压在 1.33～1.33×10-2 Pa 的蒸发温度；材料具有化学稳定性；具有
晶种 原料熔体
提拉
单晶 坩埚
4、下籽晶 5、提拉生长单晶 6、缩颈
7、等径与收尾 8、退火处理，消除晶体内部的热应力
（二）气相运输法——可用于新化合物合成、单晶生长
和化合物的提纯。 原理：其设备由一根石英管组成，在一端装有反物Ａ（固体）， T2
气相输运法生长单晶
石英管在抽真空下熔封或（更常见的是）充以气相输运剂Ｂ T1
其它现代方法
气体辉光放电法 电解沉积法 溅射法 CVD PVD
液体急冷法
粉末冶金法
辐照法
悬浮熔炼技术
溶胶-凝胶法 落管技术
粒子注入法 低熔点氧化物包裹法
冲击波法
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1材料的性能与材料的成分密切相关，而与其结构无关。
这句话对吗？
答：不对。
高分子材料的结构决定其性能，对结构的控制和改性，可获得不同特性的高分子材料。
高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点，使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能，从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域，并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。
2什么是能带理论？绝缘体、半导体、和导体的能带结构如何？
答：在形成分子时，原子轨道构成具有分立能级的分子轨道。
晶体是由大量的原子有序堆积而成的。
由原子轨道所构成的分子轨道的数量非常之大，以至于可以将所形成的分子轨道的能级看成是准连续的，即形成了能带。
在0K时电子在能带中所占据的最高充填能级称为费米能级。
固体的能带可以用能态密度表示，它表示了在单位能量间隔内电子状态的数目。
能态密度为零的区间称为禁带，最高完全占据的能带称为价带，最低未完全占据的能带称为导带。
金属材料中导带被部分充填，因而具有电子导电性。
半导体和绝缘体的导带都是空的，价带完全充满，两者的区别是禁带的宽度不同。
绝缘体：价带为满带，禁带较宽达3～6eV，满带电子不能或较难激发到相邻的空带半导体：价带为满带，禁带宽度为0.1～1.5eV，一定条件下满带电子可激发到相邻的空带，从而在满带上留下空穴，空带中的电子和满带中的空穴都参与导电。
导体：价带部分填入，电子很容易跃迁到高能态形成电流，或价带为满带，但与相邻空带相连或重叠，相当于一个未满的能带。
4. 超导体的主要性能指标有几个？简述其主要应用领域？
答：三个1）临界温度Tc 2）临界磁场强度Hc 3）临界电流密度Jc
应用领域：超导输电、超导发电机、电能的超导储存、超导磁悬浮、电磁炮、超导计算机、生物超导、医学检测等。
5 超导材料零电阻效应迈斯纳效应
答：具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。
现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。
在较高的温度时是导体或半导体，甚至是绝缘体，可是当温度降到某一特定值Tc时，它的直流电阻突然下降为零，这一现象称为零电阻效应。
超导态下，外磁场的磁化使超导体表面产生感应电流，感应电流在超导体内产生的磁场正好和外磁场相抵消，导致超导体内部磁场为零，即具有完全抗磁性，这种现象就是迈斯纳效应。
6 介电常数的概念
答：介电常数又叫介质常数，介电系数或电容率，它是表示绝缘能力特性的一个系数，以字母ε表示，单位为法/米(F/m)。
定义为电位移D和电场强度E之比，ε=D/Ε。
电位移D的单位是库/二次方米(C／m^2)。
7 材料按组成结构分为哪几种材料；按性能分为哪两种材料？
答：从物理化学属性来分，可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和不同类型材料所组成的复合材料。
按化学状态分类金属材料无机物非金属材料陶瓷材料有机材料高分子材料
按物理性质分类高强度材料耐高温材料超硬材料导电材料绝缘材料磁性材料透光材料半导体材料
按状态分类单晶材料多晶质材料非晶态材料准晶态材料
按物理效应分类压电材料热电材料铁电材料光电材料电光材料声光材料磁光材
料激光材料
按用途分类建筑材料结构材料研磨材料耐火材料耐酸材料电工材料电子材料光学材料感光材料包装材料
按组成分类单组分材料复合材料
8 举出催化剂制备的四种方法
答：沉淀法、浸渍法、混合法、离子交换法。
9．固体催化剂的主要组成
答：固体催化剂一般由活性组分、助催化剂和载体组成。
活性组分----- 起催化作用，多用金属或金属氧化物
助催化剂-----助催化剂在催化剂中的含量很少，它们对于反应没有活性或者活性很小，但是加入到催化剂中去后却能提高催化剂的活性、选择性和稳定性。
载体-------是承载活性组分和助催化剂、增大表面积的多孔性物质。
10．金属可以作为加氢、脱氢反应和重整反应的催化剂，也可以作为氧化反应的催化剂，试举出具体例子说明，金属作为氧化反应催化剂的催化机理（找安徽理工大学）。
11．指出在金属催化剂上三种重要的反应类型。
用于加氢催化剂的单组分金属在周期表中相对集中，请写出不少于10 种用于加氢的金属元素，并指出它们在周期表种的位置。
（找安徽理工大学）。
12 写出两种位错的名称及特点。
答：位错有两种基本类型：边位错和螺旋位错。
边位错线上的每个格子点（分子、原子或离子），面对一个间隙，取代了邻近的格子点。
杂质原子就易于在此间隙处富集。
对比理想晶格与边位错晶格的平移圈（剪头的方块线），清楚地看出后者比前者少一个平移单位。
螺旋位错有一螺旋轴，它与位错线相平行。
13简单描述铁电体的极化反转过程
14金属催化剂的电子因素及几何因素，晶格缺陷理论，负载型金属催化剂、合金催化剂。
15、催化剂的制备
沉淀法，浸渍法，离子交换法，催化剂焙烧，还原，固体催化剂失活与与再生
16 金属氧化物的催化作用
半导体性质和半导体催化，过渡金属氧化物多价态特性及氧化反应中的Redox过程，氧的活化，
17 负载型金属催化剂的溢流(spillover)现象
答：所谓溢流（Spillover）现象，是指固体催化剂表面的活性中心（原有的活性中心）经吸附产生出一种离子的或者自由基的活性物种，它们迁移到别的活性中心处（次级活性中心）的现象。
18工业催化剂为适应反应工程的要求制成各种形状，有圆柱形，环形，球形，网状，粉末，及不规则形状（如三叶草，等）对流化催化裂化过程，适合的催化剂形状应当是那种形状A:三叶草形,或蜂窝形;B:;圆柱形,丝网形,C:细粒或微球形（选择题）
19简述分子筛的结构特点，X、Y型分子筛的区别.
答：X型（SiO2/Al2O3（mol）=2.2~3.0；13X NaX,10X CaX）、Y(SiO2/Al2O3>3.0)。
也有用硅铝原子比来区分X、Y型分子筛的： Si/Al =1~1.5 X型；Si/Al =1.5~3.0 Y 型。