材料制备科学与技术考试重点
材料科学基础考研复习
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材料科学基础考研复习材料科学基础是材料科学与工程学科中的一门基础课程,其内容涉及材料科学的基本理论、基本原理和基本方法,是进行材料科学研究和工程应用的基础。
考研复习材料科学基础需要系统地学习和理解相关知识点,加深对材料科学的理论和实践应用的认识。
1.材料工程基础知识:包括材料科学的发展历史、材料分类与特性等知识。
这些知识对于理解和掌握材料科学的基础概念和原理非常重要。
2.结构与性能关系:掌握材料的微观结构与宏观性能之间的关系。
了解材料的结构特点,如晶体结构、非晶态结构等,并能够解释材料性能改善的原因。
3.材料制备技术:学习不同材料的制备方法与工艺,如液相法、气相法、固相法等。
了解各种制备方法的特点及其对材料性能的影响。
4.材料测试与分析技术:包括材料的物理性能、化学性能和机械性能等测试方法与技术。
学习各种常用测试仪器和分析方法,如扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等。
5.材料性能与应用:了解材料的各种性能指标,如强度、硬度、导电性、磁性等,并能够解释不同材料的性能应用特点。
在复习材料科学基础时,可以通过以下几个途径进行:1.整理笔记:将课堂上的重点内容进行整理和归纳,形成自己的复习笔记。
可以通过制作思维导图、总结重要公式和推导过程等方式,帮助加深对知识点的记忆和理解。
2.刷题巩固:通过解答一些典型的习题和试题,巩固所学知识。
可以选择一些综合性的考研试题进行模拟考试,提高解题能力和应试技巧。
3.参考教材和相关资料:选择几本优质的教材和参考书进行阅读和学习。
可以参考一些考研辅导资料和复习指南,了解相关知识点的掌握程度和考点分布。
4.学习小组讨论:可以与其他考研学生组成学习小组,一起讨论和解答问题。
通过讨论和交流,加深对知识点的理解和运用,并及时纠正和改进自己的思路和方法。
在复习材料科学基础时,还需要注意以下几点:1.提前规划:合理安排复习时间和目标,制定合理的学习计划。
根据自己的掌握情况和考试时间,合理安排每一阶段的复习内容和进度,保证复习进程的顺利进行。
材料制备科学与技术
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长结束时晶体与母液的分离。
⑨在熔融态时,助溶剂的比重应于结晶材料相近,否则上下浓度不易均一。
生长结束后去除熔剂的方法:有可以缓慢降温挥发除去,也可以用适当溶液溶解掉
习题:
1.单晶生长的方法如何分类?它们各自的特点及适用范围如何? ①气相生长法:包含有大量变量使生长过程较难控制。通常仅适用于那些难以从液
简答题:(具体点)
1.气相生长法的分类 ①升华法:是将固体在高温区升华,蒸汽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。 ②蒸汽输运法:是在一定的环境(如真空)下,利用运载气体生长晶体的方法,通 常用卤族元素来帮助源的挥发和原料的输运,可以促进晶体的生长。 ③气相反应法:即利用气体之间的直接混合反应生成晶体的方法。 2.在气相系统中,通过可逆反应生长时,输运可以分为哪三个阶段? ①在原料固体上的复相反应。 ②气体中挥发物的输运。 ③在晶体形成处的复相逆向反应。 3.气体输运过程因其内部压力不同而主要有哪三种可能的方式?
不断生长。
④凝胶法基本原理利用复分解反应、氧化还原反应来生长金属单晶。
5.对高压釜的要求应满足哪些条件?生长结束后去除熔剂的方法有哪些? ①制作材料,要求在高温高压下有很高的强度,在温度为 200--1100℃范围内,能 耐压(2--100)*107Pa,耐腐蚀,化学稳定性好。
Kd Dw ②釜壁的厚度按理论公式计算: Dn
④熔盐生长法:优点在于可以借助高温溶剂,是溶质相在远低于其熔点的温度下进
行生长。适用范围பைடு நூலகம்广泛,因为对于任何材料原则上说都等找到一种溶剂,但在实
际生长中要找到适合的溶剂却是熔盐法生长的一个既困难又很关键的问题。
⑤熔体生长法:具有生长快、晶体的纯度高、完整性好等优点。生长的高质量单晶
材料科学:材料科学与工程考试卷及答案(最新版).doc
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材料科学:材料科学与工程考试卷及答案(最新版) 考试时间:120分钟 考试总分:100分遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。
1、多项选择题 各种纤维在拉伸断裂前不发生任何屈服,但在SEM 下观察到( )A 、Kevlar 纤维呈韧性断裂,有径缩及断面减小。
B 、碳纤维呈韧性断裂,有断面收缩。
C 、玻璃纤维呈韧性断裂,有断面收缩。
D 、碳纤维、玻璃纤维呈脆性断裂,无断面收缩。
本题答案: 2、填空题 退火有三种方法完全退火、( )退火和( )退火。
本题答案: 3、判断题 螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段最后一个螺槽容积之比称为压缩比。
本题答案: 4、多项选择题 MMC 制备工艺中,固态法与液态法相比( )A 、增强材料与基体浸润性要求可以降低。
B 、增强材料在基体中分布更均匀。
C 、增强材料仅局限于长纤维。
D 、增强材料/基体界面反应更剧烈(如果存在界面反应时)。
本题答案: 5、问答题姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------试写出少量MgO掺杂到Al2O3中和少量YF3掺杂到CaF2中的缺陷方程。
(a)判断方程的合理性。
(b)写出每一方程对应的固溶式。
本题答案:6、问答题复合材料的基体和增强体在材料中分别起什么作用?本题答案:7、名词解释界面能本题答案:8、问答题当锌向铜内扩散时,已知在x点处锌的含量为2.51017个锌原子/cm3,300℃时每分钟每mm2要扩散60个锌原子,求与x点相距2mm处锌原子的浓度。
(已知锌在铜内的扩散体系中D0=0.3410-14m2/s;Q=4.5kcal/mol)本题答案:9、填空题自游基链转移有多种方式,可向()、()、()、()或()转移。
材料科学专业考研常见问题解答

材料科学专业考研常见问题解答材料科学是一门研究物质的结构、性质、制备和应用的学科,其涵盖范围广泛,对于提高材料的性能和创新具有重要意义。
因此,考取研究生专业学习材料科学的学生日益增多。
在考研过程中,考生可能遇到一些常见问题。
本文将就材料科学专业考研的常见问题进行解答。
1. 材料科学的考研重点是什么?材料科学的考研试题主要侧重于基础理论和实验技术。
在基础理论方面,重点包括材料的结构与性质、材料的合成与制备方法、材料的表征与测试技术、材料应用的原理等。
在实验技术方面,重点包括常用材料制备方法、各种材料测试技术与工艺等。
考生应该重点复习这些内容,对相关知识点做到熟练掌握。
2. 材料科学的考研复习方法有哪些?考生应在复习过程中注重理论和实践相结合。
可以结合教材和学术论文,深入理解材料科学的基础理论和最新研究进展。
在实践方面,可以参与科研项目或实验室实践,提高实验技能和科研能力。
此外,还可以参加各类模拟考试和真题演练,检验复习效果,并及时调整学习计划。
3. 如何提高材料科学专业的英语水平?材料科学领域的研究文献和学术交流往往使用英语,因此英语水平对于材料科学专业考研非常重要。
提高英语水平的方法包括扩大词汇量、阅读英文论文和教材、听力和口语训练等。
可以通过参加英语角、听英文广播和音频材料、阅读相关材料、参加英语培训班等方式提高英语听说读写能力。
4. 材料科学专业的研究方向有哪些?材料科学专业的研究方向广泛,常见的包括:先进功能材料、纳米材料与纳米技术、新能源材料、光电材料与器件、生物材料与医学应用、材料表面与界面科学等。
考生可以根据自己的兴趣和未来的职业规划选择适合自己的研究方向。
5. 考研能否直接攻读博士学位?在材料科学专业考研中,通常需要先攻读硕士学位,然后再申请攻读博士学位。
一般情况下,攻读硕士学位需要2-3年时间,攻读博士学位则需要3-5年时间。
在攻读硕士学位期间,可以深入研究自己感兴趣的课题,并通过科研成果和学术论文提升自己的申博能力。
材料合成制备考试复习资料终极版
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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。
材料制备新技术考试复习重点
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⑴实现快速凝固的途径有哪些?答:动力学急冷法,热力学深过冷法,快速定向凝固法。
⑵简述金属粉末的快速凝固方法及工艺特点?答:方法:利用雾化制粉方法实现金属粉体的快速凝固,工艺特点:①水雾化法:水雾化法粉末的形状不太规则②气雾化法:粉末细小,均匀,形状相对规整,近视球形,粉末收得率高③喷雾沉积法:除具有快速凝固的一般特征外,还具有把雾化制粉过程和金属成形结合起来,简化生产工艺,降低生产成本,解决了RS∕PM法中粉末表面氧化的问题,消除了原始颗粒界面对合金能的不利影响。
⑶用单辊法制备金属带材的快速凝固工艺特点是什么?答:①单辊需要以2000~10000r∕min的高速度旋转,同时要保证单辊的转速均匀性很高,径向跳动非常小,以控制薄膜的均匀性②为了防止合金溶液的氧化,整个快速凝固过程要在真空或保护性气氛吓死进行③为了获得较宽并且均匀的非晶合金带材,液流必须在单上均匀成膜,液流出口的设计及流速的控制精度要求很高。
⑷常用金属线材的快速凝固方法有哪些?他们的工艺特点是什么?答:玻璃包覆熔融纺线法:容易成型连续等径,表面质量改的线材。
合金溶液注入快冷法:装置简单。
旋转水纺线法:原理和装置简单,操作方便,可实现连续生产。
传送带法:综合了合金注入液体冷却法和旋转液体法,可实现连续生产。
⑸喷射成型的基本原理是什么?其基本特点是什么?基本原理:在高速惰性气体(氩气和氦气)的作用下,将熔融的金属盒合金液流雾化成弥散的液态颗粒,并将其喷射到水冷的金属沉积器上,迅速形成高度致密的预成形毛坯。
特点:高度致密,低含氧量,快速凝固的显微组织特征,合金性能搞,工艺流程短,高沉积效率,灵活的柔性制造系统,近终形成形,可制备高性能金属基复合材料。
⑹气体雾化法是利用气体的冲击力作用于熔融液流,使气体的动能转化为熔体的表面,从而形成细小的液滴并凝固成粉末颗粒。
⑻⑺喷射成形又称喷射雾化沉积或喷射铸造等是用快速凝固方法制备大块,致密材料的高新技术,它把液态金属的雾化(快速凝固)和雾化熔滴的沉积(熔滴动态致密化)自然结合起来。
纳米材料科学考试试题及答案
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纳米材料科学考试试题及答案考试题目:一、选择题1. 下列哪个不属于纳米材料的特征?A. 尺寸范围在纳米级别B. 具有特殊的物理、化学性质C. 可在常规材料制备工艺中得到D. 表面积较大,因而具有特殊功能2. 纳米颗粒的尺寸范围约为:A. 0.1 - 1 微米B. 1 - 10 纳米C. 10 - 100 纳米D. 100 - 1000 纳米3. 纳米材料的制备方法中,溶胶-凝胶法属于:A. 物理方法B. 化学方法C. 机械方法D. 生物方法4. 下列哪种材料能被应用于纳米技术中的磁性材料?A. 铁B. 铝C. 铜D. 锌5. 纳米材料最主要的应用领域是:A. 电子技术B. 化学工业C. 生物医学D. 机械制造二、简答题1. 简述纳米材料的特殊性质,并举例说明。
2. 请简要介绍纳米材料的常见制备方法,并比较它们的优缺点。
3. 纳米颗粒在生物医学领域的应用有哪些?请列举几个例子。
4. 简述纳米材料在环境保护方面的应用,并说明其优势。
5. 纳米技术对能源领域有何贡献?举例说明。
答案:一、选择题1. C2. C3. B4. A5. A二、简答题1. 纳米材料的特殊性质包括量子尺寸效应、表面效应和量子限域效应等。
以金属纳米颗粒为例,由于尺寸效应,金属纳米颗粒的电子结构将发生改变,使其具有独特的光电性能。
此外,纳米材料的超高比表面积也使其具有更强的催化活性和吸附能力。
2. 常见的纳米材料制备方法包括溶胶-凝胶法、磁控溅射法、气相沉积法和水热合成法等。
溶胶-凝胶法通过溶解金属盐和聚合物等原料,形成胶体溶胶后进行凝胶,最后通过热处理得到纳米材料。
这种方法制备简单,可以得到形态多样的纳米材料。
然而,其过程中可能存在副产物和长周期振荡等问题。
其他方法各有其特点,如磁控溅射法可以得到纯净的纳米薄膜,但设备复杂且制备速度较慢。
3. 纳米颗粒在生物医学领域的应用有诊断、治疗和药物传递等方面。
例如,纳米粒子可以用作医学影像的对比剂,通过控制纳米颗粒的大小和表面修饰,可以实现针对性的细胞成像。
材料化学考试重点整理
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材料化学考试重点整理第⼀章1、材料的基本概念材料是⼈类赖以⽣存的基础,材料的发展和进步伴随着⼈类⽂明发展和进步的全过程。
材料是国民经济建设,国防建设和⼈民⽣活不可缺少的重要组成部分,是社会现代化的物质基础与先导。
材料,尤其是新材料的研究、开发与应⽤反映着⼀个国家的科学技术与⼯业⽔平。
材料特别是新材料与社会现代化及现代⽂明的关系⼗分密切,新材料对提⾼⼈民⽣活,增加国家安全,提⾼⼯业⽣产率与经济增长提供了物质基础,因此新材料的发展⼗分重要。
材料是⼀切科学技术的物质基础,⽽各种材料的起点主要来源于材料的化学制备和化学改性。
2、什么是材料科学⼯程具有物理学、化学、冶⾦学、⾦属学、陶瓷学、计算数学等多学科交叉与结合的特点,并且具有鲜明的⼯程性。
3、什么是材料化学材料化学在研究开发新材料中的作⽤,就是⽤化学理论和⽅法来研究功能分⼦以及由功能分⼦构筑的材料的结构与功能关系,使⼈们能够设计新型材料,提供的各种化学合成反应和⽅法使⼈们可以获得具有所设计结构的材料。
采⽤新技术和新⼯艺⽅法,合成新物质和新材料,通过化学反应实现各组分在原⼦或分⼦⽔平上的相互转换过程。
涉及材料的制备、组成、结构、性质及其应⽤的⼀门科学。
材料化学既是材料科学的⼀个重要分⽀,也是材料科学的核⼼内容。
同时⼜是化学学科的⼀个组成部分,具有明显的交叉学科、边缘学科的性质。
是材料学专业学⽣的⼀门重要的专业基础知识课程。
4、材料的分类(1)按照材料的使⽤性能:可分为结构材料与功能材料两类结构材料的使⽤性能主要是⼒学性能;功能材料的使⽤性能主要是光、电、磁、热、声等功能性能。
(2)以材料所含的化学物质的不同将材料分为四类:⾦属材料、⾮⾦属材料、⾼分⼦材料及由此三类材料相互组合⽽成的复合材料。
第⼆章1、原⼦结合---键合两种主要类型的原⼦键:⼀次键和⼆次键。
(1)⼀次键的三个主要类型:离⼦键、共价键和⾦属键。
(⼀次键都涉及电⼦的转移,或者是电⼦的共⽤。
)⼀次键通常⽐⼆次键强⼀个数量级以上。
材料科学与工程的四个基本要素考试试题(doc 7页)
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材料科学与工程的四个基本要素考试试题(doc 7页)第二章材料科学与工程的四个基本要素作业一第一部分填空题(10个空共10分,每空一分)1.材料科学与工程有四个基本要素,它们分别是:使用性能、材料的性质、和。
2.材料性质的表述包括、物理性质和化学性质。
3.强度可以用弹性极限、和比例界限等来表征。
4.三类主要的材料力学失效形式分别是:、磨损和腐蚀。
5.材料的结构包括键合结构、和组织结构。
6.晶体结构有三种形式,它们分别是:晶体、和准晶体。
7.化学分析、物理分析和是材料成分分析的三种基本方法。
8.材料的强韧化手段主要有、加工强化、弥散强化、和相变增韧。
第二部分判断题(10题共20分,每题2分)1.材料性质是功能特性和效用的描述符,是材料对电.磁.光.热.机械载荷的反应。
()2.疲劳强度材料抵抗交变应力作用下断裂破坏的能力。
()3.硬度是指材料在表面上的大体积内抵抗变形或破裂的能力。
()4.性能是包括材料在内的整个系统特征的体现;性质则是材料本身特征的体现。
()5.晶体是指原子排列短程有序,有周期。
()6.材料的热处理是指通过一定的加热、保温、冷却工艺过程,来改变材料的相组成情况,达到改变材料性能的方法。
()7.材料表面工程包括表面改性和表面保护两个方面。
()8.材料复合的过程就是材料制备、改性、加工的统一过程。
()9.材料合成与加工过程是在一个不限定的空间,在给定的条件下进行的。
()10.材料中裂纹的形成和扩展的研究是微观断裂力学的核心问题。
()第三部分简答题(4题共40分,每题10分)1.材料性能的定义是什么?2.金属材料的尺寸减小到一定值时,材料的工程强度值不再恒定,而是迅速增大,原因有哪两点?3.流变成型包括哪几个方面?4.材料改性的目的和内容是什么?第四部分论述题(2题共30分,每题15分)1.材料的成分和结构主要的测试手段有哪些?它们使用于哪些范围?2.加工与合成的定义和主要内容是什么?以及它们的关系是什么?发展方向是什么?作业二第一部分填空题(10题共10分,每题1分)1.材料的物理性质表述为、磁学性质、和热学性质。
现代材料制备科学与技术

➢空间微重力条件下的晶体生长研究已经 起步;
➢由传统的块状晶体发展起来的具有量子 阱效应和超晶格结构的薄膜晶体材料也 越来越被引起重视。
在本世纪,由于人类社会发展的需要,将继 续促使人们采用不同理论方法与技术途径来 设计、合成与生长各种新型的功能晶体材料, 从而将进一步促进晶体生长科学与技术的发 展;
➢ B均G已O进,入KT国P际,市K场N,; BaTiO3和各类宝石晶体 ➢ BBO,LBO,LAP等晶体也己达到了国际先
进水平;
➢ 我国每三年召开一次全国人工晶体生长 学术交流会,就晶体生长理论与技术, 新材料晶体的研制,进行广泛的学术交 流。
➢ 总之,我国人工晶体材料的研究,无论 是在学术界还是在国际市场上都为国家 争得了荣誉,对于推动我国科技的发展 作出了贡献。
二、本篇主要讲授内容
➢ 理论上:揭示和阐明成核、生长过程中的一 些基本现象和基本规律,以及与此密切相关 的界面结构模型、生长动力学、外界条件对 晶体形态的影响等;
➢ 晶体生长方法和生长技术:包括气相法、液 相法和熔体法,以及相关的生长设备,给出 一些有代表性的晶体生长实例,对各种晶体 生长方法进行综合评述,介绍其研究进展。
➢ 银朱——人造辰砂的制造
李时珍引胡演的《丹药秘诀》说:“升炼银朱, 用石亭脂二斤,新锅内熔化。次下水银一斤,炒 作青砂头。炒不见星,研末罐盛,石版盖住,铁 线缚定,盐泥固济,大火煅之,待冷取出。贴罐 者为银朱,贴口者为丹砂。”
这实际上是汞和硫通过化学汽相淀积而形成辰 砂的过程,称为“升炼”。
我们现在生长砷化镓一类的电光晶体,基本上 还在用这种的方法,这种晶体生长的方法实际上 我国在炼丹术时代就巳经开始使用了。
《现代材料制备科学与技术》
材料科学的研究重点
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材料科学的研究重点材料科学是一门涵盖了众多材料领域的综合性学科,其研究重点主要包括以下几个方面:一、新型材料的研究与开发随着科技的不断发展,新型材料的研究与开发成为了材料科学领域的重要方向之一。
新型材料不仅具有更高的性能和更广泛的应用领域,还能够为人类解决能源、环境、医疗等领域的重大问题提供新的解决方案。
目前,材料科学家们正在积极探索新型金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料等,其中一些新型材料已经在实际应用中取得了显著的成果。
二、材料的性能优化与设计材料的性能是决定其应用领域和效果的关键因素之一。
因此,材料的性能优化与设计是材料科学研究的另一个重要方向。
通过深入了解材料的微观结构和性能之间的关系,我们可以更好地设计和制备出具有特定性能的材料,以满足不同领域的需求。
此外,材料设计还包括了材料的可回收利用、环保等方面的考虑,这也是材料科学研究的重要方向之一。
三、材料的制备技术材料的制备技术是材料科学研究的重要支撑之一。
随着科技的不断发展,新型的制备技术不断涌现,如纳米技术、3D打印技术、生物技术等。
这些技术的应用不仅可以提高材料的性能和生产效率,还能够为人类解决资源短缺、环境污染等问题提供新的解决方案。
此外,材料的制备技术还需要考虑到材料的成本和生产过程中的安全与环保问题,这也是材料科学研究的重要方向之一。
四、材料的实际应用与评价材料科学的最终目标是将其应用于实际生产和生活之中,因此材料的实际应用与评价也是材料科学研究的重要方向之一。
在实际应用中,需要对材料的性能、可靠性、安全性等方面进行全面评估和测试,以确保其能够满足不同领域的需求。
此外,材料的实际应用还需要考虑到其与其他材料的兼容性、生产成本等方面的因素。
总之,材料科学的研究重点涉及多个方面,包括新型材料的探索、性能优化与设计、制备技术的研究与应用以及实际应用与评价等。
这些研究将为人类解决能源、环境、医疗等领域的重大问题提供新的解决方案,同时也将推动材料科学的不断发展。
材料科学中的制备与表征技术
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材料科学中的制备与表征技术材料科学是一门涉及材料的结构、性质、制备、加工和应用等多个方面的学科。
材料的制备和表征是材料科学的两个基本方面。
制备技术是指将材料形成所需结构的过程。
表征技术是指对所制备的材料进行结构、性质等方面的表征和评价的过程,通过表征技术评价,才能确定材料的适用范围和性能。
本文将重点介绍材料科学中的制备与表征技术。
材料的制备技术材料的制备技术包括原位合成法、物理制备法和化学制备法三类。
原位合成法是指在一定条件下,通过物理化学反应制得所需的新材料。
例如固相反应法是原位合成法中的一种,可以通过高温下材料间的固相反应,来制备新材料。
例如,金属氧化物经固相反应与其他元素化合生成新的多元复合氧化物概述。
物理制备法是指通过物理手段来制造材料,例如离子束沉积法、溅射法和蒸发法等。
离子束沉积法是一种集合了物理和化学两种手段的制备方法,该方法通过利用离子束的沉积,使材料原子从靶材表面释放,并定向沉积在基底上。
溅射法是制备薄膜和薄层的一种常见制备方法,通过高能量粒子或离子轰击靶材表面,使靶材原子飞溅而形成的薄膜,沉积在基底上形成所需结构。
化学制备法包括溶剂热法、水热法和溶胶-凝胶法等。
溶剂热法是分散相和连续相在高温、高压条件下反应时产生的溶解热使分子发生剧烈运动而聚合成所需的物质。
水热法则是指物质在高压高温下,利用溶液中的离子和自由基结合形成所需的物质。
溶胶-凝胶法是指通过溶胶和凝胶相互转化的方式来制造材料。
其中,溶胶是一种发生凝胶变化时能形成的混合物,凝胶则是一种可反复加热或冷却而形成坚实的可变形物质。
材料的表征技术在材料的制备技术完成之后,需要对所制备的材料进行表征评价,以确定它的性质和适用范围。
材料的表征技术包括光学、电学、热学和机械等多个方面。
光学表征技术可以通过透射、反射、散射等方法对材料进行表征评价。
例如扫描电子显微镜(SEM)是一种常用的表征方法,该方法能够采集材料表面的形貌和微观粒度信息,并且得到材料的形貌和成分信息。
材料科学学习总结理解材料性能与材料制备的基本原理
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材料科学学习总结理解材料性能与材料制备的基本原理材料科学是一门研究物质的性质、结构、性能以及其在各个领域的应用的学科。
在现代科学技术的发展中,材料科学起着至关重要的作用。
本文将总结材料科学的学习内容,着重理解材料性能与材料制备的基本原理。
一、材料性能的基本原理材料的性能直接影响着其在实际应用中的质量和稳定性。
理解材料性能的基本原理是学习材料科学的重要一环。
1. 结构决定性能:材料的性能与其内部的结构密切相关。
不同的结构会导致不同的性能表现。
例如,金属材料中的晶体结构会影响其强度和导电性能,聚合物材料中的分子排列方式会影响其弹性和耐热性能等。
通过研究材料的结构,可以预测和调控其性能。
2. 化学成分的影响:材料的化学成分也是决定其性能的重要因素之一。
不同元素的添加或不同比例的混合可以改变材料的性质。
以金属材料为例,通过合金化可以增强其抗腐蚀能力和热稳定性,提高强度和硬度等。
因此,了解材料的化学成分及其对性能的影响是必要的。
3. 外界条件对材料性能的影响:材料的性能还受到外界条件的影响。
例如,温度、湿度、压力等环境条件的变化都会对材料的性能产生影响。
了解材料在不同环境下的性能表现,有助于选择合适的材料以及预测其在实际应用中的寿命和稳定性。
二、材料制备的基本原理材料制备是指将原材料经过一系列处理过程,使其具备特定性能和结构的过程。
掌握材料制备的基本原理对于实际应用和研究具有重要意义。
1. 材料的选择与设计:材料制备的第一步就是根据应用要求选择合适的材料。
根据所需的性能和特点,可以选择金属、陶瓷、聚合物等不同类型的材料,并进一步设计材料的成分和结构。
2. 成分的确定与混合:根据设计要求,确定所需材料的成分,并将相应的原材料按照一定比例混合。
在混合过程中,需要考虑成分的均匀性和稳定性,以确保最终成品的质量。
3. 制备工艺的选择与优化:材料的制备工艺包括热处理、溶解、固化等一系列步骤。
根据材料的性质和要求,选择合适的工艺,并通过参数的调控和工艺的优化,使制备过程更加高效和稳定。
材料制备课程设计
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材料制备课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握材料制备的基本原理,了解不同材料的制备方法和工艺流程。
2. 使学生了解材料结构与性能之间的关系,能够分析材料制备过程中的关键因素。
3. 引导学生掌握材料表征技术,学会运用现代分析手段对材料进行性能评价。
技能目标:1. 培养学生具备实验操作能力,能够独立完成材料制备实验,熟练使用相关仪器设备。
2. 培养学生具备实验数据分析能力,能够对实验结果进行合理的解释和评价。
3. 培养学生具备团队合作精神,能够与他人共同完成材料制备及性能测试任务。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对材料科学的兴趣,培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验安全,遵循实验规范。
3. 引导学生关注材料科学在生活中的应用,提高环保意识和资源利用观念。
本课程针对高中年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习,学生能够掌握材料制备的基本知识和技能,形成科学的思维方法,培养实践操作能力和团队协作精神,为后续学习及相关领域的研究打下坚实基础。
本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 材料制备基本原理:介绍材料的结构、性质与制备方法之间的关系,以及制备过程中可能涉及的化学反应和物理变化。
2. 常见材料制备方法:详细讲解沉淀法、溶胶-凝胶法、水热合成法、熔融法等制备方法,结合实例分析各种方法的优缺点。
3. 材料表征技术:介绍X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、红外光谱等表征技术,以及这些技术在材料性能评价中的应用。
4. 实践操作:安排学生进行材料制备实验,包括实验方案设计、实验操作、数据处理等环节。
5. 教学案例:分析典型材料制备案例,让学生了解材料制备在实际应用中的关键作用。
教学内容安排如下:第1周:材料制备基本原理及常见制备方法概述;第2周:沉淀法、溶胶-凝胶法的原理及实验操作;第3周:水热合成法、熔融法的原理及实验操作;第4周:材料表征技术及其应用;第5周:实践操作(分组进行材料制备实验);第6周:教学案例分析及总结。
材料科学考试的材料制备
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材料科学考试的材料制备
当然,请看下面的试题:
1. 以下哪个过程不属于材料制备?
A. 沉淀法
B. 熔融法
C. 静电沉积法
D. X射线衍射法
2. 金属材料制备常用的原材料是什么?
答:金属矿石
3.
在材料科学中,溶液法制备材料的过程中,溶液的浓度会影响到哪些方面?
4. 薄膜的制备通常使用哪种方法?
答:溅射法
5. 陶瓷材料的制备与金属材料有什么不同之处?
6. 常见的复合材料制备方法包括哪些?
7. 聚合物材料制备中,聚合反应的条件有哪些重要因素?
8. 介电材料的制备与其应用有何关联?
9. 纳米材料制备的技术有哪些创新点?
10. 金属粉末冶金制备的产品主要用途是什么?
11. 高分子材料的制备中,单体的选择对性能有何影响?
12. 玻璃材料的制备与其结构之间存在什么关系?
13. 涂层材料制备的关键步骤是什么?
14. 半导体材料制备中,杂质的控制为何至关重要?
15.
磁性材料制备中,磁性原子的排列方式如何影响其性能?
16. 材料制备过程中如何确保材料的纯度?
17. 激光烧结技术在陶瓷制备中的应用有哪些优势?
18.
纤维增强复合材料的制备过程中,纤维的选择依据是什么?
19. 超导材料的制备中,超导临界温度的提高策略有哪些?
20. 材料制备中的工艺优化如何影响最终产品的性能?
希望这些试题能够符合你的要求!。
材科基知识点范文
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材科基知识点范文材料科学与工程(Materials Science and Engineering,简称MSE)是一门研究材料的基本原理、性能、结构和制备工艺的学科。
在现代科学技术中,材料科学与工程的研究内容十分丰富和广泛,包括金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料等。
以下是关于材料科学与工程的一些基本知识点。
1.材料的分类:-金属材料:如钢、铝等。
具有良好的导电性、导热性和机械性能。
-无机非金属材料:如陶瓷、玻璃等。
具有高温耐性、绝缘性等特点。
-有机高分子材料:如塑料、橡胶等。
具有良好的可塑性和可拉伸性。
-复合材料:由两种或两种以上的材料组合而成,具有优异的力学性能。
2.结构与性能:-结晶结构:材料中的原子按照一定的顺序排列形成有序的晶格结构。
晶格结构的不同对材料的性能有重要影响。
-缺陷结构:包括点缺陷、面缺陷和体缺陷,是材料中的非正常原子或原子排列方式。
-物理性能:包括力学性能(如强度、硬度等)、热学性能(如导热性、热膨胀系数等)和电学性能(如导电性、绝缘性等)等。
-化学性能:材料的化学稳定性、耐腐蚀性等。
3.材料制备工艺:-熔炼:将原材料加热至液体状态,使其均匀混合,再通过冷却凝固,得到所需形状和尺寸的材料。
-粉末冶金:通过机械粉碎,将金属或非金属制成细小颗粒,然后通过压制、烧结等工艺获得材料。
-涂覆技术:通过把材料表面涂覆上其他材料,提高材料的性能和耐用性。
-复合制备:通过将两种或两种以上具有不同性能的材料组合在一起,形成新的复合材料,发挥各材料的优点。
4.特种材料:-高温材料:能在高温环境下保持稳定性能的材料,如高温合金等。
-磁性材料:具有磁性质的材料,如铁、钴、镍等。
-光学材料:对光的传播和反射有特殊性能的材料,如玻璃、晶体等。
-生物材料:用于医学和生物领域的材料,如人工关节、植入材料等。
5.材料测试与表征:-X射线衍射:通过测量X射线的衍射图案,确定材料的晶体结构和晶格参数。
材料科学:材料科学与工程考试题及答案(最新版).doc
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材料科学:材料科学与工程考试题及答案(最新版) 考试时间:120分钟 考试总分:100分遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。
1、问答题 简述复合材料的界面结合类型。
本题答案: 2、判断题 一般来说,材料的硬度越高,强度也越高。
本题答案: 3、问答题 简述陶瓷基复合材料的特点。
本题答案: 4、填空题 烧结的推动力是( ),它可凭下列方式推动物质的迁移:蒸发-凝聚传质,扩散传质,流动传质,溶解-沉淀传质。
本题答案: 5、问答题 相变过程的推动力 本题答案: 6、名词解释 稳态扩散 本题答案: 7、判断题 矿渣中玻璃体的含量越多,矿渣的活性越好。
姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________--------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线----------------------本题答案:8、问答题简述影响熔体粘度的因素?本题答案:9、问答题试就(a)推动力来源;(b)推动力大小;(c)在陶瓷系统的重要性来区别初次再结晶,晶粒长大和二次再全结晶。
本题答案:10、单项选择题对称型(点群)可以划分出()个晶系。
A.5B.6C.7D.8本题答案:11、判断题聚合物熔融的方法有很多包括:无熔体移走的传导熔融、有强制熔体移走的传导熔融、耗散混合熔融等,不包括利用电、化学或其他能源的耗散熔融方法。
本题答案:12、问答题从化学组成、相组成考虑,试比较固溶体与化合物、机械混合物的差别。
本题答案:13、填空题常见的机械加工方法有()、()、()、磨削加工;常见的特种加工方法有电火花加工、电解加工、激光加工和超声波加工。
本题答案:14、多项选择题旋转反映轴Ls2可以等效表达为:()A.CB.Li1C.L2+CD.L2+P本题答案:15、单项选择题下列官能度体系中,能生成体型产物的是()A.1-1B.1-3C.2-2D.2-3本题答案:16、判断题随纳米材料尺寸的减少,其能级之间的距离会增大。
材料科学基础考试试卷
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材料科学基础考试试卷一、选择题(每题2分,共20分)1. 材料科学是研究材料的哪些方面的学科?A. 材料的制备B. 材料的性能C. 材料的应用D. 所有以上选项2. 下列哪个不是金属材料的特性?A. 高导电性B. 高延展性C. 低熔点D. 良好的热传导性3. 陶瓷材料通常具有以下哪种特性?A. 高韧性B. 高硬度C. 低热膨胀系数D. 低强度4. 聚合物材料的玻璃化转变温度是指:A. 聚合物从玻璃态转变为高弹态的温度B. 聚合物从高弹态转变为流动态的温度C. 聚合物从固态转变为液态的温度D. 聚合物从液态转变为固态的温度5. 下列哪个是纳米材料的特点?A. 高强度B. 高导电性C. 低热膨胀系数D. 所有以上选项二、填空题(每空1分,共10分)6. 材料的力学性能主要包括_______、_______、_______和硬度等。
7. 材料的热处理过程包括_______、_______、_______和_______。
8. 材料的断裂类型主要有_______断裂、_______断裂和_______断裂。
9. 材料的疲劳寿命通常与_______成正比,与_______成反比。
10. 材料的腐蚀类型包括化学腐蚀和_______腐蚀。
三、简答题(每题10分,共20分)11. 简述材料的微观结构对材料宏观性能的影响。
12. 描述金属材料的冷加工和热加工的区别。
四、计算题(每题15分,共30分)13. 某铝合金的屈服强度为250 MPa,抗拉强度为350 MPa。
若该合金的试样在拉伸过程中的最大载荷为50 kN,请计算该试样的断面积。
14. 假设一个陶瓷材料的热膨胀系数为5×10^-6 K^-1,其在室温(25°C)到100°C的温度范围内的线性尺寸变化是多少?五、论述题(每题15分,共30分)15. 论述纳米材料在现代技术中的应用及其潜在的挑战。
16. 讨论材料科学在可持续发展中的角色和重要性。
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材料制备科学与技术晶格: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,这些集合体是一些网络,称为晶格。
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。
熔盐生长方法(助熔剂法或高温溶液法,简称熔盐法):是在高温下从熔融盐溶剂中生长晶体的方法。
蒸发沉积(蒸镀): 对镀膜材料加热使其气化沉积在基体或工件表面并形成薄膜或涂层的工艺过程。
溅射沉积(溅射):用高能粒子轰击靶材,使靶材中的原子溅射出来,沉积在基底表面形成薄膜的方法。
离子镀:在镀膜的同时,采用带能离子轰击基片表面和膜层的镀膜技术,改善膜层性能。
外延:在单晶衬底上生长同类单晶体(同质外延),或者生长具有共格或半共格异类单晶体抑制外延的技术。
同质外延: 外延层与衬底具有相同或近似的化学组成,但两者中掺杂剂或掺杂浓度不同的外延。
异质外延: 外延层和衬底不是同种材料的外延.溅射镀膜:用动能为几十电子伏的粒子束照射沉积材料表面,使表面原子获得入射粒子所带的一部分能量并脱离靶体后,在一定条件下沉积在基片上,这种镀膜方法称为溅射镀膜。
化学气相沉积(CVD):在一个加热的基片或物体表面上,通过一个或几种气态元素或化合物产生的化学反应,而形成不挥发的固态膜层或材料过程称为化学气相沉积。
化学溶液镀膜法:指在溶液中利用化学反应或电化学原理在基体材料表面上沉积成膜的一种技术。
化学镀: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。
阳极氧化法:铝、钽、钛、铌、钒等阀型金属,在相应的电解液中作阳极,用石墨或金属本身作阴极,加上合适的直流电压时,会在这些金属的表面上形成硬而稳定的氧化膜,这个过程称为阳极氧化,此法制膜称为阳极氧化法。
液相外延(LPE):指含溶质的溶液(或熔体)借助过冷而使溶质在衬底上以薄膜形式进行外延生长的方法。
分子束外延(MBE):以蒸镀为基础发展起来的超薄层材料生长新技术,是是超高真空条件下的精控蒸发技术。
作业题如下:晶体缺陷:实际晶体中原子规则排列遭到破坏而偏离理想结构的区域。
可分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三类。
点缺陷:是最简单的晶体缺陷,它是在结点上或邻近的微观区域内偏离晶体结构的正常排列的一种缺陷。
缺陷形成能:它的数值可以直接反应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,以及复合缺陷体系的稳定性等等。
位错能(或位错的应变能):晶体中位错的存在会引起点阵畸变,导致能量增高,这种增加的能量称为位错的应变能,包括位错的核心能量和弹性应变能量。
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”。
位错反应:就是位错的合并与分解,即晶体中不同柏氏矢量的位错线合并为一条位错或一条位错线分解成两条或多条柏氏矢量不同的位错线。
过冷度:通常的熔体生长系统中,其中温度T略低于熔点Tm,亦即具有一定的过冷度。
界面能位垒:在表面能作用下,界面面积有缩小的趋势,便产生了附加压力,称界面能位垒均匀成核:在亚稳相系统中空间各点出现稳定相的几率都是相同的,称为均匀成核非均匀成核: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:液态金属绝对纯净,无任何杂质,也不和型壁接触,靠自身形成晶核核心的形核方式非自发形核:靠液相中某些外来难熔质点或固体表面作为晶核核心的形核方式成核率:单位时间,单位体积内能够发展成为晶体的晶核数,并以I表示平衡分配系数:指在固液两相体系达平衡状态时,溶质在两相中的浓度的比值。
平衡凝固:在一定的压力条件下,凝固体系的温度、成分完全由相应合金的品平衡相图规定,此理想状态下的凝固过程成分过冷:由于在不平衡凝固时,液相中溶质分布不均匀在正常温度梯度下也会引起过冷(由于成分不均匀引起的过冷)成分偏析:在不平衡凝固过程中,固相中溶质浓度分布不均匀使晶体中化学成分不均匀的现象。
宏观偏析:在不存在成分过冷且晶体以平面方式生长时,先结晶部分地溶质浓度低,后结晶部分溶质浓度高,晶体各宏观区域化学成分不均匀的现象。
胞状偏析:在小的成分过冷度条件下,晶体以胞状生长时,先结晶的凸出部分溶质含量低,被排出的溶质向周围扩散在侧向富集,最后结晶,因而晶胞内部溶质浓度低,胞界部位富集溶质,形成胞状偏析。
树枝状偏析:当成分过冷很大,晶体以树枝状方式生长时,先结晶的枝晶主干部分溶质含量低,后结晶的枝晶外周部分富集溶质,形成树枝状偏析。
居里乌尔夫定律:有热力学可知,在恒温恒压下,一定体积的晶体与溶液或熔体处于平衡态时,它所具有的形态(平衡形态)应使其总的表面能降至最少,在趋于平衡态时,晶体将调整自己的形态。
以便使自己的表面能降低至最少。
奇异面:表面能级图上能量曲面上出现极小值的点所对应的晶面称为奇异面邻位面:取向在奇异面附近的晶面非奇异面:其他取向的晶面g与界面层中晶体相原子成分X的函数关系:(界面的吉布斯自由能的变化表面熔化温度;在温度低时光滑界面上的粗糙是很小的,虽然它随温度增加而增加,但不快;但温度增加到某一临界值TC时,界面的粗糙度突然增加,此时随温度增加粗糙度增加很快。
这个临界值TC称为表面熔化温度。
特姆金模型;即扩散界面模型,又称多层界面模型。
利用这种模型可以确定热平衡条件下界面的层数,并根据非平衡状态下界面自由能的变化推测出界面相变熵对界面结构的影响面扩散激活能:指吸附分子能够面扩散所必须具有的能量面扩散距离(定向迁移率):无规则漂移在给定方向的迁移为XS恒定的晶面生长过程中给定面指数的晶面运动轨迹为直线。
1次成键。
(弗兰克运动学第一定律:密度不变的台阶群就是给定指数的晶面,亦即倾角2气相生长方法可分三类。
3气相生长中的输运过程中压力的分类:当时,分子运动主要由扩散确定; 当对流控制。
45水热法的生长装置:6熔盐法生长晶体在停止生长后把晶体与残余物的溶液分离的方法:7从熔体中生长单晶的典型方法大致有:1法);2、逐驱熔化法(水平区熔法、浮区法、基座法、焰熔法)。
其中晶体提拉法中的加热方式有电阻加热、高频感应加热、激光加热、电子束加热、等离子体加热、弧光成像加热。
B-S方法中坩埚下降法有垂直式和水平式。
8薄膜材料的制备方法从学科上分为三种方式。
9薄膜的生长过程可分为3种类型:。
10物理气相沉积(PVD)包括等。
11把蒸镀材料加热化的主要方法有电阻加热、电子束轰击、射频感应等。
12溅射镀膜的装置有。
13离子镀的四种方法:14化学气相沉积(CVD)根据化学反应的形式可分为和15化学气相沉积(CVD)工艺装置有等。
其中反应器的基本类型有式和钟罩式。
16按照沉积温度的高低CVD反应器又可分为反应器; 根据沉积时系统压力的大小,CVD又可分为常压CVD(NPCVD)和低压CVD(LPCVD)。
17影响沉积质量的因素18CVD的设备:。
19膜厚的测量与监控方法:称重法(石英晶体法、微量天平法)、电学方法(电阻测量法、电容测量法、品质因素(Q值)变化测量法、电离法)、光学方法(测量光吸收系数的方法、光干涉方法、椭圆偏振法)专用厚度监控方法:光电法、触针法20 面心立方(FCC),单胞原子数;半径;配位数为;致密度;密排方向;密排面; 体心立方(BCC),单胞原子数;半径;配位数为;致密度;密排方向面(110) ;1,过饱和点缺陷的产生方式;2,位错形式;3,1气相生长的方法和原理:(1)升华法是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。
(2)蒸气输运法是在一定的环境(如真空)下,利用运载气体生长晶体的方法,通常用卤族元素来帮助源的挥发和原料的输运,可以促进晶体的生长。
(3)气相反应法即利用气体之间的直接混合反应生成晶体的方法。
2在气相系统中,通过可逆反应生长时,输运可分成三个阶段:(1)在原料固体上的复相反应(2)气体中挥发物的输运(3)在晶体形成处的复相逆向反应3根据晶体的溶解度与温度的关系,从溶液中生长晶体的具体方法:(1)降温法,其基本原理是利用物质较大的正溶解度温度系数,在晶体生长的过程逐渐降低温度,使析出的溶质不断在晶体上生长。
(2)流动法(温差法)(3)蒸发法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。
(4)凝胶法以凝胶作为扩散和支持介质,使一些在溶液中进行的化学反应通过凝胶扩散缓慢进行,从而使溶解度较小的反应物在凝胶中逐渐形成晶体的方法。
2p (3)密封结构良好。
(((Dn(Dw(4对高压釜的要求:(1)制作材料,要求在高温高压下有很高的强度,在温度为200~1000℃范围内,能耐压(2~100)*10^7Pa,耐腐蚀,化学稳定性好。
(2)釜壁的厚度按理论公式计算:Kd(4)高压釜的直径和高度比。
一般对于内径为100~200mm的高压釜来说,内径与高度之比为1:16左右。
内径增加,上述比例也相应增加。
(5)耐腐蚀,特别是耐酸碱腐蚀。
5助熔剂的选择应具备的物理化学特性:(1)对晶体材料必须具有足够大的溶解度(2)助熔剂在晶体中的固溶度应尽可能的小(3)有尽可能低的熔点,尽可能高的沸点(4)具有很小的挥发性和毒性(5)对铂或其他坩埚材料的腐蚀性要小(6)在熔融态时,助熔剂的比重应与结晶材料相近,否则上下浓度不易均一薄膜的生长过程中核生长型分为四个阶段:(1)成核在此期间形成许多小的晶核,按统计规律分布在基片表面上。
(2)晶核长大并形成较大的岛,这些岛常具有小晶体的形状(3)岛与岛之间聚接形成含有空沟道的网络(4)沟道被填充7真空蒸发镀膜中制膜过程的四个物理阶段:(1)淀积材料蒸发或升华为气态(2)原子或分子从蒸发源输运到基片上(3)蒸气粒子在基片上沉积(4)粒子在机体表面从新排列或他们的键发生变化,凝结成膜。
8残存气体对制膜的影响:影响蒸发过程、沉积膜的质量。
残余气体是蒸发膜受污染的原因之一。
在蒸发淀积过程中,残余气体分子会撞击带基片上而被薄膜吸附和进入薄膜中。
根据到达基片的气体分子与蒸汽分子之比可知:对于一定的蒸发材料,残余气压越低,对薄膜的污染越小,蒸发速率越大,污染也越小。
薄膜边缘部分淀积膜最薄,膜的生长率低,污染也就要大些。
当然,薄膜中残余气体分子的含量与蒸发材料和残余气体的性质、薄膜结构、基片温度和系统的物理化学平衡等因素有关。
9物理气相沉积蒸发源的类型及优缺点:(1)电阻加热优点是可以从各个方向发射蒸气缺点是只能向上发射。
(2)电子束加热优点1、直接对蒸发材料加热2、装蒸发料的容器可以是冷的或者用水冷却,从而可避免材料与容器的反应和容器材料的蒸发。
3、可蒸发高熔点材料缺点1、装置复杂2、只适合于蒸发单质元素3、残余气体分子和蒸发材料的蒸汽会部分被电子束电离(3)射频感应加热优点1、热效率高,功率直接输给蒸发材料,减少了传导过程的损耗2、当蒸发料是半导体时,坩埚不需要导电或导热缺点1、需要复杂的高频发生装置,而且必须屏蔽,以防干扰2感应线圈附近的残余气体易被高频场电离10化学气相沉积中基体必须满足以下条件:1、基体材料与沉积膜层材料之间有强的亲和力2、基体和沉积膜层在结晶结构上有一定的相似性3、基体材料与沉积膜层材料有相近的热膨胀系数11化学气相沉积中影响沉积质量的因素:1、沉积温度沉积温度越高则沉积速率越大,沉积物越致密。