材料合成及制備方法 復(fù)習(xí)

1、考試方式：閉卷滿分：100分題型一、填空題（1分10空）二、選擇題（2分10）三、名詞解釋（5分4）四、簡(jiǎn)答題（6分5）五、論述題 （10分2）（前四章）材料合成與制備方法材料合成與制備方法 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)重點(diǎn)：前四章重點(diǎn)：前四章1-溶膠凝膠法1 . 溶膠（Sol） 又稱膠體溶液。指在液體介質(zhì)（主要是液體）中 分散了1-100nm粒子(基本單元)，且在分散體系中保持固體物質(zhì)不沉淀的膠體體系。溶膠也是指微小的固體顆粒懸浮分散在液相中，并且不停地進(jìn)行布朗運(yùn)動(dòng)的體系。分散相分散相分散介質(zhì)分散介質(zhì)分散介質(zhì)分散介質(zhì)示例示例液體液體固體固體氣體氣體液體液體固體固體液體液體氣體氣體氣體氣體氣體氣體液體液體液體液體

2、液體液體固體固體固體固體霧霧煙煙泡沫泡沫牛乳牛乳膠態(tài)石墨膠態(tài)石墨礦石中的液態(tài)夾雜物礦石中的液態(tài)夾雜物礦石中的氣態(tài)夾雜物礦石中的氣態(tài)夾雜物溶膠態(tài)分散系示例溶膠態(tài)分散系示例概念概念2. 凝膠（Gel）膠體顆?；蚋呔畚锓肿酉嗷ソ宦?lián)，空間網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展，最終使得溶膠液逐步失去流動(dòng)性，在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的孔隙中充滿液體的非流動(dòng)半固態(tài)的分散體系，它是含有亞微米孔和聚合鏈的相互連接的堅(jiān)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)。3. 溶膠凝膠法：就是用含高化學(xué)活性組分的化合物作前驅(qū)體，在液相下將這些原料均勻混合，并進(jìn)行水解、縮合化學(xué)反應(yīng)，在溶液中形成穩(wěn)定的透明溶膠體系，溶膠經(jīng)陳化膠粒間緩慢聚合，形成三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠，凝膠網(wǎng)絡(luò)間充滿了失去流

3、動(dòng)性的溶劑。4. 雙電層溶膠體系中，靜電引力靜電引力使顆粒吸引反離子吸引反離子向其表面靠攏，并排斥同離子排斥同離子，固體表面電荷與溶液中反電荷形成了雙電層結(jié)構(gòu)形成了雙電層結(jié)構(gòu)。2. 2. 提高溶膠穩(wěn)定性的三個(gè)基本途徑提高溶膠穩(wěn)定性的三個(gè)基本途徑(1)(1)使膠粒帶表面電荷使膠粒帶表面電荷；(2) (2) 利用空間位阻效應(yīng)利用空間位阻效應(yīng)；(3)(3)利用溶劑化效應(yīng)利用溶劑化效應(yīng)。 1. 1. 溶膠不是物質(zhì)而是一種溶膠不是物質(zhì)而是一種“狀態(tài)狀態(tài)”。3. 溶膠-凝膠過(guò)程，按照溶膠的形成原理分為膠體型無(wú)機(jī)、聚合物型、絡(luò)合物型4. 4. 溶膠形成過(guò)溶膠形成過(guò)程中催化劑的程中催化劑的影響影響催化機(jī)理催化

4、機(jī)理縮聚產(chǎn)物縮聚產(chǎn)物酸催化酸催化交聯(lián)度低，交聯(lián)度低，呈鏈狀生長(zhǎng)呈鏈狀生長(zhǎng)堿催化堿催化交聯(lián)度高，結(jié)交聯(lián)度高，結(jié)構(gòu)粒子構(gòu)粒子5. 凝膠點(diǎn)是指流變性質(zhì)的突然改變，即容器傾斜45時(shí)，溶膠不流動(dòng) 知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)1. 如何用溶膠凝膠法制備薄膜及涂層？如何用溶膠凝膠法制備薄膜及涂層？將溶液或溶膠通過(guò)適當(dāng)方法在基板上形成將溶液或溶膠通過(guò)適當(dāng)方法在基板上形成液膜液膜，經(jīng)，經(jīng)凝膠化凝膠化后通過(guò)后通過(guò)熱處熱處理理可轉(zhuǎn)變成無(wú)定形態(tài)（或多晶態(tài)）膜或涂層可轉(zhuǎn)變成無(wú)定形態(tài)（或多晶態(tài)）膜或涂層提拉浸漬法提拉浸漬法旋轉(zhuǎn)涂覆法旋轉(zhuǎn)涂覆法絲網(wǎng)印刷法絲網(wǎng)印刷法噴霧涂層法噴霧涂層法 電沉積法電沉積法 細(xì)管涂鍍技術(shù)細(xì)管涂鍍技術(shù)2. 2.

5、溶膠凝膠法制備薄膜及涂層的成膜機(jī)理是什么？溶膠凝膠法制備薄膜及涂層的成膜機(jī)理是什么？將處理的基底和溶膠相接觸，在基底毛細(xì)孔產(chǎn)生的附加壓力下，溶膠將處理的基底和溶膠相接觸，在基底毛細(xì)孔產(chǎn)生的附加壓力下，溶膠傾向于進(jìn)入基底孔隙，當(dāng)其中介質(zhì)水被吸入孔道內(nèi)同時(shí)膠體粒子的流傾向于進(jìn)入基底孔隙，當(dāng)其中介質(zhì)水被吸入孔道內(nèi)同時(shí)膠體粒子的流動(dòng)受阻在表面截留，增濃，縮合，聚結(jié)而成為一層凝膠膜。動(dòng)受阻在表面截留，增濃，縮合，聚結(jié)而成為一層凝膠膜。簡(jiǎn)答與論述簡(jiǎn)答與論述3. 3. 凝膠的產(chǎn)生途徑有哪些？凝膠的產(chǎn)生途徑有哪些？改變溫度：改變溫度：利用物質(zhì)在同一種溶液中的不同溫度時(shí)的溶解度不同， 通過(guò)升、降溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)膠凝，

6、從而形成凝膠;轉(zhuǎn)換溶劑：轉(zhuǎn)換溶劑：用分散相溶解度較小的溶劑替換溶膠中原有的溶劑可以 使體系膠凝，從而得到凝膠，如固體酒精的制備;加電解質(zhì)：加電解質(zhì)：溶液中加人含有相反電荷的大量電解質(zhì)也可以引起膠凝而得到凝膠，如在Fe(OH)3溶膠中加人電解質(zhì)KCI可使其膠凝;進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)：進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)：使高分子溶液或溶膠發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生膠凝而形成凝膠，如硅酸凝膠、硅一鋁凝膠的形成。除去溶劑除去溶劑：使聚合產(chǎn)物的濃度增大，當(dāng)存在一定程度的交聯(lián)時(shí)，發(fā)生溶膠-凝膠的轉(zhuǎn)變，粘度突然增大。用酸或堿催化用酸或堿催化以促進(jìn)水解和縮聚反應(yīng)的發(fā)生。4. 4. 溶膠形成過(guò)程中水解度的影響（加水量），并舉例說(shuō)明？溶膠形成過(guò)程中水解

7、度的影響（加水量），并舉例說(shuō)明？水解度水解度R2R2，TEOSTEOS水解反應(yīng)使大部分的水解反應(yīng)使大部分的-OR-OR基團(tuán)脫離，產(chǎn)生基團(tuán)脫離，產(chǎn)生-OH-OH基團(tuán)，形成了部分水基團(tuán)，形成了部分水解的帶有解的帶有-OH-OH的硅烷，在這些部分水解的硅烷之間容易反應(yīng)形成二聚體，這些二聚的硅烷，在這些部分水解的硅烷之間容易反應(yīng)形成二聚體，這些二聚體不再進(jìn)行水解，而是發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而縮短了凝膠化時(shí)間體不再進(jìn)行水解，而是發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而縮短了凝膠化時(shí)間. . 水解度水解度R2R2，水解反應(yīng)則產(chǎn)生了部分水解的帶有，水解反應(yīng)則產(chǎn)生了部分水解的帶有-OH-OH的硅烷，從而消

8、耗掉大部分水，的硅烷，從而消耗掉大部分水，縮聚反應(yīng)較早發(fā)生，形成縮聚反應(yīng)較早發(fā)生，形成TEOSTEOS的二聚體，硅酸濃度減少，凝膠時(shí)間延長(zhǎng)的二聚體，硅酸濃度減少，凝膠時(shí)間延長(zhǎng) （1）系統(tǒng)含水量比較低的情況下：反應(yīng)產(chǎn)物一直受到水解速度的控制，更傾向于形成鏈狀結(jié)構(gòu)： 以研究最多的Si(OR)4（RCH3，C2H5）ROHH2O系統(tǒng)為例，體系中最先發(fā)生水解反應(yīng)：（2）當(dāng)加水量增大時(shí)：由于水解速度快，聚合反應(yīng)主要或全部以失水縮聚的方式進(jìn)行，從而形成具有二維或三維結(jié)構(gòu)的聚合物，其水解和縮聚反應(yīng)可表達(dá)為：總的凈反應(yīng)為：9水熱法水熱法在特制的在特制的密閉反應(yīng)器密閉反應(yīng)器（高壓釜）中，采用（高壓釜）中，采用水

9、溶液水溶液作為反應(yīng)作為反應(yīng)體系，通過(guò)對(duì)反應(yīng)體系體系，通過(guò)對(duì)反應(yīng)體系加熱、加壓加熱、加壓(或自生蒸氣壓），創(chuàng)造一個(gè)或自生蒸氣壓），創(chuàng)造一個(gè)相對(duì)相對(duì)高溫、高壓高溫、高壓的反應(yīng)環(huán)境，使得通常的反應(yīng)環(huán)境，使得通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解難溶或不溶的物質(zhì)溶解，并且并且重結(jié)晶重結(jié)晶而進(jìn)行無(wú)機(jī)合成與材料處理的一種有效方法。而進(jìn)行無(wú)機(jī)合成與材料處理的一種有效方法。 2-2-水熱與溶劑熱合成法水熱與溶劑熱合成法概念概念2. 溶劑熱法溶劑熱法將水熱法中的水換成將水熱法中的水換成有機(jī)溶劑或非水溶媒有機(jī)溶劑或非水溶媒（例如：有機(jī)胺、（例如：有機(jī)胺、醇、氨、四氯化碳或苯等），采用類似于醇、氨、四氯化碳或苯等），采用類似于水

10、熱法的原理水熱法的原理，以，以制備制備在水在水溶液中無(wú)法長(zhǎng)成，溶液中無(wú)法長(zhǎng)成，易氧化易氧化、易水解易水解或或?qū)λ舾袑?duì)水敏感的材料的材料3.3.水熱與溶劑熱合成的生產(chǎn)設(shè)備為水熱與溶劑熱合成的生產(chǎn)設(shè)備為高壓釜高壓釜，有，有不銹鋼外殼不銹鋼外殼和和聚四氟乙聚四氟乙烯內(nèi)襯烯內(nèi)襯構(gòu)成構(gòu)成10水熱生長(zhǎng)體系中的晶粒形成有哪三種機(jī)制？水熱生長(zhǎng)體系中的晶粒形成有哪三種機(jī)制？“均勻溶液飽和析出均勻溶液飽和析出”機(jī)制機(jī)制由于水熱反應(yīng)由于水熱反應(yīng)溫度和體系壓力的升高溫度和體系壓力的升高，溶，溶質(zhì)在溶液中質(zhì)在溶液中溶解度降低并達(dá)到飽和溶解度降低并達(dá)到飽和，以某種，以某種化合物結(jié)晶化合物結(jié)晶態(tài)形式從溶液態(tài)形式從溶液中中

11、析出析出。 “溶解溶解-結(jié)晶結(jié)晶”機(jī)制機(jī)制所謂所謂“溶解溶解”是指是指水熱反應(yīng)初期水熱反應(yīng)初期，前驅(qū)物微粒之間的，前驅(qū)物微粒之間的團(tuán)團(tuán)聚和聯(lián)接遭到破壞聚和聯(lián)接遭到破壞，從而使，從而使微粒微粒自身在水熱介質(zhì)中自身在水熱介質(zhì)中溶解溶解，以，以離子或離子團(tuán)離子或離子團(tuán)的形式進(jìn)入溶液，進(jìn)而的形式進(jìn)入溶液，進(jìn)而成核、結(jié)晶成核、結(jié)晶而形成晶粒。當(dāng)水熱介質(zhì)中溶質(zhì)的濃度而形成晶粒。當(dāng)水熱介質(zhì)中溶質(zhì)的濃度高于晶粒的成核所需要的過(guò)飽和度時(shí)，體系內(nèi)發(fā)生晶粒的成核和生長(zhǎng)，隨高于晶粒的成核所需要的過(guò)飽和度時(shí)，體系內(nèi)發(fā)生晶粒的成核和生長(zhǎng)，隨著結(jié)晶過(guò)程的進(jìn)行，介質(zhì)中用于結(jié)晶的物料濃度又變得低于前驅(qū)物的溶解著結(jié)晶過(guò)程的進(jìn)行，

12、介質(zhì)中用于結(jié)晶的物料濃度又變得低于前驅(qū)物的溶解度，這使得前驅(qū)物的溶解繼續(xù)進(jìn)行。如此反復(fù)，只要反應(yīng)時(shí)間足夠長(zhǎng)，前度，這使得前驅(qū)物的溶解繼續(xù)進(jìn)行。如此反復(fù)，只要反應(yīng)時(shí)間足夠長(zhǎng)，前驅(qū)物將完全溶解，生成相應(yīng)的晶粒。驅(qū)物將完全溶解，生成相應(yīng)的晶粒。 “原位結(jié)晶原位結(jié)晶”機(jī)制機(jī)制當(dāng)選用常溫常壓下不可溶的當(dāng)選用常溫常壓下不可溶的固體粉末固體粉末，凝膠凝膠或或沉淀為前驅(qū)沉淀為前驅(qū)物物時(shí)，如果時(shí)，如果前驅(qū)物和晶相的溶解度相差不是很大前驅(qū)物和晶相的溶解度相差不是很大時(shí)，或者時(shí)，或者“溶解溶解- -結(jié)晶結(jié)晶”的動(dòng)的動(dòng)力學(xué)速度過(guò)慢，則力學(xué)速度過(guò)慢，則前驅(qū)物前驅(qū)物可以經(jīng)過(guò)可以經(jīng)過(guò)脫去羥基脫去羥基（或脫水），原子（或脫水

13、），原子原位重排原位重排而轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶態(tài)。變?yōu)榻Y(jié)晶態(tài)。簡(jiǎn)答和論述簡(jiǎn)答和論述（1 1）營(yíng)養(yǎng)料在水熱介質(zhì)里溶解，以離子、分子團(tuán)的形式進(jìn)入溶液（）營(yíng)養(yǎng)料在水熱介質(zhì)里溶解，以離子、分子團(tuán)的形式進(jìn)入溶液（溶溶解階段解階段）；）；（2 2）由于體系中存在十分有效的熱對(duì)流及溶解區(qū)和生長(zhǎng)之間的濃度差，）由于體系中存在十分有效的熱對(duì)流及溶解區(qū)和生長(zhǎng)之間的濃度差，這些離子、分子或離子團(tuán)被輸運(yùn)到生長(zhǎng)區(qū)（這些離子、分子或離子團(tuán)被輸運(yùn)到生長(zhǎng)區(qū)（輸運(yùn)階段輸運(yùn)階段）；）；（3 3）離子、分子或離子團(tuán)在生長(zhǎng)界面上吸附、分解與脫附；）離子、分子或離子團(tuán)在生長(zhǎng)界面上吸附、分解與脫附；（4 4）吸附物質(zhì)在界面上的運(yùn)動(dòng)；）吸附物質(zhì)

14、在界面上的運(yùn)動(dòng)；（5 5）結(jié)晶。）結(jié)晶。水熱條件下晶體生長(zhǎng)包括哪幾個(gè)步驟？水熱條件下晶體生長(zhǎng)包括哪幾個(gè)步驟？粉體的粉體的晶粒粒度晶粒粒度與粉體形成時(shí)的與粉體形成時(shí)的成核速度成核速度有關(guān)，有關(guān)，成核速度越快成核速度越快，由此，由此制得的粉體的晶粒制得的粉體的晶粒粒度就越小，粒度就越小，對(duì)于溶液體系，如果采取一定的措施，對(duì)于溶液體系，如果采取一定的措施，加快成核速度加快成核速度，即在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)，即在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)形成相對(duì)較多的晶核形成相對(duì)較多的晶核，由于在，由于在成核過(guò)程中溶質(zhì)被大量消耗，在成核過(guò)程中溶質(zhì)被大量消耗，在生長(zhǎng)過(guò)程所提供的溶質(zhì)就會(huì)相對(duì)減少生長(zhǎng)過(guò)程所提供的溶質(zhì)就會(huì)相對(duì)減少，則可以

15、使產(chǎn)物的晶粒粒度減少。則可以使產(chǎn)物的晶粒粒度減少。 為什么在水熱合成體系中，在不改變其它反應(yīng)條件的情況下，在一相當(dāng)短為什么在水熱合成體系中，在不改變其它反應(yīng)條件的情況下，在一相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)使反應(yīng)物濃度有極大的增加，可以大大加快成核速率，從而達(dá)到的時(shí)間內(nèi)使反應(yīng)物濃度有極大的增加，可以大大加快成核速率，從而達(dá)到減小產(chǎn)物晶粒粒度的目的？減小產(chǎn)物晶粒粒度的目的？在高溫高壓的水熱體系中，水的性質(zhì)發(fā)生哪些變化及對(duì)水熱反應(yīng)的影響？離子積升高，離子積升高，水的電離常數(shù)隨反應(yīng)溫度壓力的上升而增加，常溫常壓不溶于水的礦物或有機(jī)物會(huì)溶解，水熱條件下也能誘發(fā)離子反應(yīng)或促進(jìn)水解反應(yīng)。水的粘度和表面張力隨溫度升高而下降，

16、這使得離子和分子的活動(dòng)性大為增加，在水熱溶液中存在著十分有效的擴(kuò)散，從而使得水熱晶體生長(zhǎng)較其他水溶液晶體生長(zhǎng)具有更快的生長(zhǎng)速率。水的熱擴(kuò)散系數(shù)增加，水的密度降低水熱溶液比常溫常壓下具有更大的對(duì)流驅(qū)動(dòng)力，促進(jìn)基元物質(zhì)在界面運(yùn)動(dòng)，有利于成核結(jié)晶。蒸汽壓變高，可以增加分子間碰撞的機(jī)會(huì)而加速反應(yīng)填充度通常在填充度通常在50%-80%50%-80%為宜為宜。3-電解合成電解合成14電解液按其組成及結(jié)構(gòu)分為：電解液按其組成及結(jié)構(gòu)分為：電解質(zhì)溶液、熔融電解質(zhì)電解質(zhì)溶液、熔融電解質(zhì)濃度增大時(shí)，電導(dǎo)率均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。原因：原因：在一定濃度范圍內(nèi)，隨著電解質(zhì)溶液在一定濃度范圍內(nèi)，隨著電解質(zhì)溶液濃度的增濃

17、度的增加，加，電解質(zhì)溶液中電解質(zhì)溶液中導(dǎo)電質(zhì)點(diǎn)數(shù)量的增加占主導(dǎo)，導(dǎo)電質(zhì)點(diǎn)數(shù)量的增加占主導(dǎo)，因而因而溶液的電導(dǎo)率隨之增加；溶液的電導(dǎo)率隨之增加；當(dāng)濃度增加到一定程度后，當(dāng)濃度增加到一定程度后，由于溶液中離子間的距離減小，相互作用增強(qiáng)，使離由于溶液中離子間的距離減小，相互作用增強(qiáng)，使離子運(yùn)動(dòng)速度減小子運(yùn)動(dòng)速度減小，電導(dǎo)率下降。，電導(dǎo)率下降。電解質(zhì)溶液的濃度如何影響電導(dǎo)率？電解質(zhì)溶液的濃度如何影響電導(dǎo)率？電極反應(yīng)電極反應(yīng)作為一種界面反應(yīng)，是直接在“電極/溶液”界面上實(shí)現(xiàn)的。電極上產(chǎn)生超電位的原因：電極上產(chǎn)生超電位的原因：濃差過(guò)電位、電阻過(guò)電位、活化過(guò)電位濃差過(guò)電位、電阻過(guò)電位、活化過(guò)電位簡(jiǎn)答簡(jiǎn)答知識(shí)

18、點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)15什么是電動(dòng)勢(shì)和理論分解電壓？什么是電動(dòng)勢(shì)和理論分解電壓？電動(dòng)勢(shì)：電動(dòng)勢(shì)：在一個(gè)電化學(xué)反應(yīng)器中，當(dāng)無(wú)電流通過(guò)時(shí)，兩電極之間自發(fā)產(chǎn)生的電位差。對(duì)電解池來(lái)說(shuō)，則為電解反應(yīng)所需的最低電壓值對(duì)電解池來(lái)說(shuō)，則為電解反應(yīng)所需的最低電壓值，也就是理論分解電壓理論分解電壓。 金屬的電位序有什么實(shí)用意義？金屬的電位序有什么實(shí)用意義？由電位序可知，在標(biāo)準(zhǔn)情況下氫前面的金屬都是容易氧化的金屬，氫后面的由電位序可知，在標(biāo)準(zhǔn)情況下氫前面的金屬都是容易氧化的金屬，氫后面的是難氧化的金屬，前面的金屬能把電位序表中排在后面的金屬?gòu)柠}溶液中置是難氧化的金屬，前面的金屬能把電位序表中排在后面的金屬?gòu)柠}溶液中置換出來(lái)；可

19、計(jì)算由任何兩組金屬組成的電池的電動(dòng)勢(shì)。換出來(lái)；可計(jì)算由任何兩組金屬組成的電池的電動(dòng)勢(shì)。電解合成的基本原理是什么？電解合成的基本原理是什么？通電前，電解質(zhì)中的離子常處于無(wú)秩序的運(yùn)動(dòng)中，通直流電后，離子作定通電前，電解質(zhì)中的離子常處于無(wú)秩序的運(yùn)動(dòng)中，通直流電后，離子作定向運(yùn)動(dòng)。陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，在陰極得到電子，被還原；陰離子向陽(yáng)極移向運(yùn)動(dòng)。陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，在陰極得到電子，被還原；陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，在陽(yáng)極失去電子，被氧化。動(dòng)，在陽(yáng)極失去電子，被氧化。16什么是電解定律（法拉第定律）什么是電解定律（法拉第定律）電解時(shí)，電極上發(fā)生變化的質(zhì)量與通過(guò)的電量成正比，且每通過(guò)電解時(shí)，電極上發(fā)生變化的質(zhì)量與通過(guò)

20、的電量成正比，且每通過(guò)1F電量電量可析出可析出1mol任何物質(zhì)。任何物質(zhì)。什么是槽電壓？什么是槽電壓？槽電壓由下述各電壓組成：槽電壓由下述各電壓組成：反抗電解質(zhì)電阻所需的電壓：電解質(zhì)像普通的導(dǎo)體一樣對(duì)電流反抗電解質(zhì)電阻所需的電壓：電解質(zhì)像普通的導(dǎo)體一樣對(duì)電流通過(guò)有一種阻力，反抗這種阻力所需的電壓通過(guò)有一種阻力，反抗這種阻力所需的電壓 IRIR1 1完成電解反應(yīng)所需的電壓：該電壓用來(lái)克服電解過(guò)程中所產(chǎn)生完成電解反應(yīng)所需的電壓：該電壓用來(lái)克服電解過(guò)程中所產(chǎn)生的原電池的電動(dòng)勢(shì)的原電池的電動(dòng)勢(shì) E E可逆可逆電解過(guò)程的超電壓，電解過(guò)程的超電壓， E E不可逆不可逆反抗輸送電流金屬導(dǎo)體的電阻和反抗接觸電

21、阻需要的電壓反抗輸送電流金屬導(dǎo)體的電阻和反抗接觸電阻需要的電壓 IRIR2 2 E E槽槽E E可逆可逆+ + E E不可逆不可逆+ +IRIR1 1+ + IR IR2 217在電極與溶液之間形成的在電極與溶液之間形成的界面上界面上進(jìn)行的電極反應(yīng)分為哪幾個(gè)步驟？進(jìn)行的電極反應(yīng)分為哪幾個(gè)步驟？反應(yīng)物粒子自溶液本體向電極表面?zhèn)鬟f反應(yīng)物粒子自溶液本體向電極表面?zhèn)鬟f反應(yīng)物粒子在電極表面或電極表面附近液層中進(jìn)行某種轉(zhuǎn)化反應(yīng)物粒子在電極表面或電極表面附近液層中進(jìn)行某種轉(zhuǎn)化在電極與溶液之間的界面上進(jìn)行得失電子的電極反應(yīng)在電極與溶液之間的界面上進(jìn)行得失電子的電極反應(yīng)電極反應(yīng)產(chǎn)物在電極表面或電極表面附近液層中

22、進(jìn)行某種轉(zhuǎn)化電極反應(yīng)產(chǎn)物在電極表面或電極表面附近液層中進(jìn)行某種轉(zhuǎn)化電極反應(yīng)產(chǎn)物自電極表面向溶液本體傳遞。電極反應(yīng)產(chǎn)物自電極表面向溶液本體傳遞。電流密度如何影響著陰極析出物的狀態(tài)？電流密度如何影響著陰極析出物的狀態(tài)？電流密度低：晶核生長(zhǎng)充分，生成大的晶狀沉積物（沉淀）電流密度低：晶核生長(zhǎng)充分，生成大的晶狀沉積物（沉淀）電流密度高：成核速率大于晶體生長(zhǎng)速率，細(xì)的晶?；蚍勰睢ｋ娏髅芏雀撸撼珊怂俾蚀笥诰w生長(zhǎng)速率，細(xì)的晶粒或粉末狀。電流密度很高：晶體朝著金屬離子濃集的那邊生長(zhǎng)，呈樹(shù)狀或團(tuán)粒狀。電流密度很高：晶體朝著金屬離子濃集的那邊生長(zhǎng)，呈樹(shù)狀或團(tuán)粒狀。 導(dǎo)致導(dǎo)致H H2 2的析出，在極板上生成斑點(diǎn)

23、的析出，在極板上生成斑點(diǎn) pH pH值的局部增高而沉淀出一些氫氧化物或堿式鹽值的局部增高而沉淀出一些氫氧化物或堿式鹽 18什么是陽(yáng)極效應(yīng)？什么是陽(yáng)極效應(yīng)？端電壓急劇升高，電流則強(qiáng)烈下降，同時(shí)，電解質(zhì)與電極之間呈現(xiàn)端電壓急劇升高，電流則強(qiáng)烈下降，同時(shí)，電解質(zhì)與電極之間呈現(xiàn)潤(rùn)濕不良現(xiàn)象，電解質(zhì)好像被一層氣體膜隔開(kāi)似的，電極周圍還出潤(rùn)濕不良現(xiàn)象，電解質(zhì)好像被一層氣體膜隔開(kāi)似的，電極周圍還出現(xiàn)細(xì)微火花放電的光圈?，F(xiàn)細(xì)微火花放電的光圈。正常潤(rùn)濕正常潤(rùn)濕陽(yáng)極效應(yīng)陽(yáng)極效應(yīng)4-4-化學(xué)氣相沉積化學(xué)氣相沉積19CVD過(guò)程中過(guò)程中，原料，原料可以用可以用氣態(tài)源氣態(tài)源也可以用也可以用液態(tài)源液態(tài)源液態(tài)源液態(tài)源的輸送方

24、法：的輸送方法：冒冒泡法泡法、加熱液態(tài)源加熱液態(tài)源、液態(tài)源直接注入法液態(tài)源直接注入法（噴淋法）（噴淋法）CVDCVD加熱系統(tǒng)加熱系統(tǒng)反應(yīng)室的側(cè)壁溫度為反應(yīng)室的側(cè)壁溫度為T Tw w，放置硅片的基座溫度為，放置硅片的基座溫度為T Ts s熱壁式熱壁式CVDCVD系統(tǒng)系統(tǒng)：T Tw w等于等于T Ts s冷壁冷壁式式CVDCVD系統(tǒng)系統(tǒng)： T Tw w小于小于T Ts s 冷壁系統(tǒng)能夠降低在冷壁系統(tǒng)能夠降低在側(cè)壁側(cè)壁上的沉積，減小了反應(yīng)劑的損耗，也減小上的沉積，減小了反應(yīng)劑的損耗，也減小壁上顆粒剝離對(duì)沉積薄膜質(zhì)量的影響。壁上顆粒剝離對(duì)沉積薄膜質(zhì)量的影響。知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)20在一個(gè)基片上沉積多層薄膜時(shí)采

25、用在一個(gè)基片上沉積多層薄膜時(shí)采用模塊式模塊式CVDCVD：多個(gè)反應(yīng)室，不同薄膜分別沉積，互不干擾；基片通過(guò)機(jī)械手在真多個(gè)反應(yīng)室，不同薄膜分別沉積，互不干擾；基片通過(guò)機(jī)械手在真空下傳遞，不引入外界污染?？障聜鬟f，不引入外界污染。21什么是氣缺現(xiàn)象？如何減緩這種現(xiàn)象？什么是氣缺現(xiàn)象？如何減緩這種現(xiàn)象？在在LPCVDLPCVD系統(tǒng)中，因?yàn)楸砻娣磻?yīng)速度控制系統(tǒng)中，因?yàn)楸砻娣磻?yīng)速度控制沉沉積積速率，而表面反應(yīng)速度又正速率，而表面反應(yīng)速度又正比于表面上的反應(yīng)劑濃度，要想在各個(gè)硅片表面上沉積厚度相同的薄膜，比于表面上的反應(yīng)劑濃度，要想在各個(gè)硅片表面上沉積厚度相同的薄膜，就應(yīng)該保證各個(gè)硅片表面上的反應(yīng)劑濃度是

26、相同的。就應(yīng)該保證各個(gè)硅片表面上的反應(yīng)劑濃度是相同的。然而對(duì)于只有一個(gè)入氣口的反應(yīng)室來(lái)說(shuō)，沿氣流方向因反應(yīng)劑不斷消然而對(duì)于只有一個(gè)入氣口的反應(yīng)室來(lái)說(shuō)，沿氣流方向因反應(yīng)劑不斷消耗耗，靠近入氣口處沉靠近入氣口處沉積的膜積的膜較厚，遠(yuǎn)離入氣口處沉較厚，遠(yuǎn)離入氣口處沉積的膜積的膜較薄較薄 ，稱這種現(xiàn)象，稱這種現(xiàn)象為氣缺現(xiàn)象。為氣缺現(xiàn)象。什么是化學(xué)氣相沉積？什么是化學(xué)氣相沉積？通過(guò)化學(xué)反應(yīng)的方式，利用加熱、等離子激勵(lì)或光輻射等各種能源，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)的方式，利用加熱、等離子激勵(lì)或光輻射等各種能源，在反應(yīng)器內(nèi)使氣態(tài)或蒸汽狀態(tài)的化學(xué)物質(zhì)在氣相或氣固界面上經(jīng)化學(xué)在反應(yīng)器內(nèi)使氣態(tài)或蒸汽狀態(tài)的化學(xué)物質(zhì)在氣相或氣固界

27、面上經(jīng)化學(xué)反應(yīng)形成固態(tài)沉積物的技術(shù)。反應(yīng)形成固態(tài)沉積物的技術(shù)。 簡(jiǎn)答和論述簡(jiǎn)答和論述(1)(1)由于反應(yīng)速度隨著溫度的升高而加快，由于反應(yīng)速度隨著溫度的升高而加快，可通過(guò)在水平方向上可通過(guò)在水平方向上逐漸提高溫度來(lái)加快反應(yīng)速度，逐漸提高溫度來(lái)加快反應(yīng)速度，從而提高沉積速率，補(bǔ)償氣缺效從而提高沉積速率，補(bǔ)償氣缺效應(yīng)的影響，減小各處沉積厚度的差別。應(yīng)的影響，減小各處沉積厚度的差別。(2)(2)采用分布式的氣體入口，采用分布式的氣體入口，就是反應(yīng)劑氣體通過(guò)一系列氣體口就是反應(yīng)劑氣體通過(guò)一系列氣體口注入到反應(yīng)室中。需要特殊設(shè)計(jì)的沉積室來(lái)限制氣流交叉效應(yīng)。注入到反應(yīng)室中。需要特殊設(shè)計(jì)的沉積室來(lái)限制氣流交

28、叉效應(yīng)。(3)(3)增加反應(yīng)室中的氣流速度。增加反應(yīng)室中的氣流速度。當(dāng)氣流速度增加的時(shí)候，在單位當(dāng)氣流速度增加的時(shí)候，在單位時(shí)間內(nèi)，靠近氣體入口處的沉積速率不變，薄膜沉積所消耗的反時(shí)間內(nèi)，靠近氣體入口處的沉積速率不變，薄膜沉積所消耗的反應(yīng)劑絕對(duì)數(shù)量也就沒(méi)有改變，但所消耗的比例降低，更多的反應(yīng)應(yīng)劑絕對(duì)數(shù)量也就沒(méi)有改變，但所消耗的比例降低，更多的反應(yīng)劑氣體能夠輸運(yùn)到下游，在各個(gè)硅片上所沉積的薄膜厚度也變得劑氣體能夠輸運(yùn)到下游，在各個(gè)硅片上所沉積的薄膜厚度也變得更均勻一些。更均勻一些?；瘜W(xué)氣相沉積按照哪五個(gè)主要步驟進(jìn)行？化學(xué)氣相沉積按照哪五個(gè)主要步驟進(jìn)行？(a)(a)反應(yīng)物已擴(kuò)散通過(guò)界面邊界層；反應(yīng)

29、物已擴(kuò)散通過(guò)界面邊界層；(b)(b)反應(yīng)物吸附在基片的表面；反應(yīng)物吸附在基片的表面；(c)(c)化學(xué)沉積反應(yīng)發(fā)生，表面遷移；化學(xué)沉積反應(yīng)發(fā)生，表面遷移；(d)(d)部分生成物已擴(kuò)散通過(guò)界面邊界層；部分生成物已擴(kuò)散通過(guò)界面邊界層；(e)(e)生成物與反應(yīng)物進(jìn)入主氣流里，并離開(kāi)系統(tǒng)生成物與反應(yīng)物進(jìn)入主氣流里，并離開(kāi)系統(tǒng) 雷諾數(shù)如何判斷流動(dòng)的方式？雷諾數(shù)如何判斷流動(dòng)的方式？Re2100, Re2100, Re2100, 湍流湍流24什么是定向凝固？什么是定向凝固？在材料部分熔化狀態(tài)下，通過(guò)移動(dòng)固液界面，以實(shí)現(xiàn)晶體特定方向生長(zhǎng)。在材料部分熔化狀態(tài)下，通過(guò)移動(dòng)固液界面，以實(shí)現(xiàn)晶體特定方向生長(zhǎng)。途徑：采用

30、強(qiáng)制手段，在凝固金屬和未凝固金屬熔體中建立起特定方向的途徑：采用強(qiáng)制手段，在凝固金屬和未凝固金屬熔體中建立起特定方向的溫度梯度，從而使熔體沿著與熱流相反的方向凝固，最終得到具有特定取溫度梯度，從而使熔體沿著與熱流相反的方向凝固，最終得到具有特定取向柱狀晶。向柱狀晶。 5-5-定向凝固定向凝固二元合金的凝固過(guò)程中固液界面液相區(qū)內(nèi)形成成分過(guò)冷條件？1. 1. 由于溶質(zhì)原子在液相中固溶度由于溶質(zhì)原子在液相中固溶度 固相中固溶度固相中固溶度，當(dāng)單向合金冷卻凝固時(shí)，當(dāng)單向合金冷卻凝固時(shí)，溶質(zhì)原子被排擠到液相中去，在液相一側(cè)，形成溶質(zhì)原子的富集層。隨著離溶質(zhì)原子被排擠到液相中去，在液相一側(cè)，形成溶質(zhì)原子的

31、富集層。隨著離開(kāi)固液界面距離增大，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸降低。開(kāi)固液界面距離增大，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸降低。2. 2. 在凝固過(guò)程中，由于外界冷卻作用，在固液界面固相一側(cè)不同位置上的實(shí)在凝固過(guò)程中，由于外界冷卻作用，在固液界面固相一側(cè)不同位置上的實(shí)際溫度不同，外界冷卻能力強(qiáng)，實(shí)際溫度低；相反實(shí)際溫度高。際溫度不同，外界冷卻能力強(qiáng)，實(shí)際溫度低；相反實(shí)際溫度高。如果在固液如果在固液界面液相一側(cè)，溶液中的實(shí)際溫度低于平衡時(shí)液相線溫度，出現(xiàn)過(guò)冷現(xiàn)象，界面液相一側(cè)，溶液中的實(shí)際溫度低于平衡時(shí)液相線溫度，出現(xiàn)過(guò)冷現(xiàn)象，形成固相的可能性而影響界面的穩(wěn)定性。形成固相的可能性而影響界面的穩(wěn)定性。 如何判斷如何判斷液固界面

32、穩(wěn)定性液固界面穩(wěn)定性（對(duì)平界面、胞晶、枝晶形態(tài)（對(duì)平界面、胞晶、枝晶形態(tài)) )？晶體生長(zhǎng)過(guò)程中晶體生長(zhǎng)過(guò)程中若不存在成分過(guò)冷，當(dāng)平直的固液界面若不存在成分過(guò)冷，當(dāng)平直的固液界面上產(chǎn)生凸起，過(guò)熱的環(huán)境會(huì)將其熔化，上產(chǎn)生凸起，過(guò)熱的環(huán)境會(huì)將其熔化，平面界面繼續(xù)保持。平面界面繼續(xù)保持。若界面前沿存在成分過(guò)冷，界面前沿若界面前沿存在成分過(guò)冷，界面前沿形成的凸起會(huì)因?yàn)樘幱谶^(guò)冷區(qū)而發(fā)展，形成的凸起會(huì)因?yàn)樘幱谶^(guò)冷區(qū)而發(fā)展，平界面失穩(wěn)，導(dǎo)致樹(shù)枝晶的形成。平界面失穩(wěn)，導(dǎo)致樹(shù)枝晶的形成。)21LLDTTRG27什么是液態(tài)金屬冷卻法（什么是液態(tài)金屬冷卻法（LMCLMC法）？常用的液態(tài)金屬有哪些？法）？常用的液態(tài)金屬

33、有哪些？在在快速凝固法快速凝固法的基礎(chǔ)上，以的基礎(chǔ)上，以液態(tài)金屬代替水液態(tài)金屬代替水，作為模殼的冷卻介質(zhì)，模殼直，作為模殼的冷卻介質(zhì)，模殼直接浸入液態(tài)金屬冷卻劑中，散熱大大加強(qiáng)，以至在感應(yīng)器底部迅速發(fā)生熱平接浸入液態(tài)金屬冷卻劑中，散熱大大加強(qiáng)，以至在感應(yīng)器底部迅速發(fā)生熱平衡，造成很高的溫度梯度。衡，造成很高的溫度梯度。實(shí)驗(yàn)室：實(shí)驗(yàn)室：Ga-InGa-In合金和合金和Ga-In-SnGa-In-Sn合金合金工業(yè)應(yīng)用：工業(yè)應(yīng)用：SnSn液液28什么是連續(xù)定向凝固技術(shù)（什么是連續(xù)定向凝固技術(shù)（OCCOCC法）法） ？鑄型溫度高于金屬或合金液的凝固溫度鑄型溫度高于金屬或合金液的凝固溫度。鑄型只能約束金

34、屬或合金液的形狀，。鑄型只能約束金屬或合金液的形狀，而不會(huì)在其表面發(fā)生金屬的凝固。凝固界面通常是凸向液相的。這一凝固界面而不會(huì)在其表面發(fā)生金屬的凝固。凝固界面通常是凸向液相的。這一凝固界面形態(tài)利于獲得定向或單晶凝固組織。形態(tài)利于獲得定向或單晶凝固組織。例如：制備單晶銅導(dǎo)線例如：制備單晶銅導(dǎo)線 傳統(tǒng)連鑄與傳統(tǒng)連鑄與OCC法原理對(duì)比示意圖法原理對(duì)比示意圖金 屬 熔 體冷 卻 水縮 孔冷 卻 水鑄 型鑄 坯單 向 凝 固 鑄 坯感 應(yīng) 線 圈加 熱 鑄 型固 液 界 面） 傳 統(tǒng) 連 鑄 原 理）法 原 理冷卻距離冷卻距離6-6-固相合成方法的概念固相合成方法的概念29低熱固相反應(yīng)低熱固相反應(yīng)在室溫

35、或近室溫（在室溫或近室溫（100100）的條件下，）的條件下，固相化合物固相化合物之間所進(jìn)行的化之間所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。學(xué)反應(yīng)。固相反應(yīng)經(jīng)歷四個(gè)階段： 擴(kuò)散反應(yīng)成核生長(zhǎng) 低熱固相反應(yīng)的溫度很低，低熱固相反應(yīng)的溫度很低，一般在小于一般在小于100100。在通常情況下僅需要反。在通常情況下僅需要反應(yīng)物在應(yīng)物在瑪瑙研缽瑪瑙研缽中研磨即可。中研磨即可。固相反應(yīng)一旦發(fā)生即可進(jìn)行完全，固相反應(yīng)一旦發(fā)生即可進(jìn)行完全，不存在不存在化學(xué)平衡?；瘜W(xué)平衡。知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)30靠分子間力(范德華力)相連，晶格容易變形，外界分子容易地嵌入固體固體分子固體分子固體 延伸固體延伸固體一維固體一維固體二維固體二維固體三維固體三維固

36、體 低維固體低維固體零維晶體零維晶體 穩(wěn)定性最強(qiáng)穩(wěn)定性最強(qiáng)反應(yīng)活性最強(qiáng)反應(yīng)活性最強(qiáng)化學(xué)鍵作用僅在分子范圍內(nèi)有效，作用最弱，分子的可移動(dòng)性強(qiáng)化學(xué)鍵作用貫穿整個(gè)晶格，致密的結(jié)構(gòu)，外界物質(zhì)難進(jìn)入反應(yīng)活性反應(yīng)活性固體結(jié)構(gòu)對(duì)其反應(yīng)性的影響零維結(jié)構(gòu)零維結(jié)構(gòu)一維結(jié)構(gòu)一維結(jié)構(gòu)二維結(jié)構(gòu)二維結(jié)構(gòu)三維結(jié)構(gòu)三維結(jié)構(gòu)固相合成的原理是什么？起始于兩個(gè)反應(yīng)物分子的擴(kuò)散接觸，生成的產(chǎn)物分子分散在母體反應(yīng)物中，只能當(dāng)作一種雜質(zhì)或缺陷的分散存在。當(dāng)產(chǎn)物分子集積到一定大小，才能出現(xiàn)產(chǎn)物的晶核，從而完成成核過(guò)程。隨著晶核的長(zhǎng)大，達(dá)到一定的大小后出現(xiàn)產(chǎn)物的獨(dú)立晶相。什么是固相反應(yīng)的拓?fù)浠瘜W(xué)控制原理？什么是固相反應(yīng)的拓?fù)浠瘜W(xué)控制原理？

37、液相反應(yīng)中：液相反應(yīng)中：反應(yīng)物分子處于溶劑的包圍中，分子碰撞機(jī)會(huì)各向均等，因而反應(yīng)主要由反應(yīng)物的分子結(jié)構(gòu)決定。固相反應(yīng)中：固相反應(yīng)中：各固體反應(yīng)物的晶格高度序排列，晶格分子移動(dòng)困難合適取向的晶面上的分子足夠地靠近，并提供反應(yīng)中心，使固相反應(yīng)得以進(jìn)行，這就是固相反應(yīng)特有的拓?fù)浠瘜W(xué)控制原理。顆粒尺寸對(duì)固相反應(yīng)的影響？32 在固相條件下，化學(xué)反應(yīng)的速率通常與反應(yīng)劑的表面積成正比。在固相條件下，化學(xué)反應(yīng)的速率通常與反應(yīng)劑的表面積成正比。反應(yīng)物的顆粒尺寸不同，它們的比表面積及固體缺陷結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生反應(yīng)物的顆粒尺寸不同，它們的比表面積及固體缺陷結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生變化。變化。顆粒越小，顆粒越小，比表面比表面 ，反應(yīng)

38、截面，反應(yīng)截面 ， 反應(yīng)反應(yīng)能力能力和擴(kuò)散能力和擴(kuò)散能力 反應(yīng)物粒徑分布的影響：顆粒尺寸分布越集中對(duì)反應(yīng)速率越有利反應(yīng)物粒徑分布的影響：顆粒尺寸分布越集中對(duì)反應(yīng)速率越有利 33什么是礦化劑，礦化劑對(duì)固相反應(yīng)的影響？什么是礦化劑，礦化劑對(duì)固相反應(yīng)的影響？礦化劑：在反應(yīng)過(guò)程中不與反應(yīng)物或礦化劑：在反應(yīng)過(guò)程中不與反應(yīng)物或反應(yīng)產(chǎn)物起化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)產(chǎn)物起化學(xué)反應(yīng), ,但可以不同的方式但可以不同的方式和程度影響反應(yīng)的某些物質(zhì)。和程度影響反應(yīng)的某些物質(zhì)。礦化劑作用礦化劑作用1.1.形成固溶體，從而使晶格活化形成固溶體，從而使晶格活化2.2.形成低共熔物，使物系在較低溫度下出現(xiàn)液相，加速擴(kuò)散和對(duì)固體的溶解形成低

39、共熔物，使物系在較低溫度下出現(xiàn)液相，加速擴(kuò)散和對(duì)固體的溶解3.3.形成某種活性中間體，處于活化狀態(tài)形成某種活性中間體，處于活化狀態(tài)4.4.礦化劑對(duì)反應(yīng)物離子產(chǎn)生極化，促使其晶格畸變和活化礦化劑對(duì)反應(yīng)物離子產(chǎn)生極化，促使其晶格畸變和活化 347-熱壓燒結(jié)熱壓燒結(jié) 熱壓燒結(jié)：熱壓燒結(jié)：指在對(duì)置于限定形狀的石墨模具中的松散粉末指在對(duì)置于限定形狀的石墨模具中的松散粉末或?qū)Ψ勰号骷訜岬耐瑫r(shí)，對(duì)其施加單袖壓力的燒結(jié)過(guò)程。或?qū)Ψ勰号骷訜岬耐瑫r(shí)，對(duì)其施加單袖壓力的燒結(jié)過(guò)程。宏觀定義：粉體原料經(jīng)過(guò)成型、加熱到低于熔點(diǎn)的溫度，宏觀定義：粉體原料經(jīng)過(guò)成型、加熱到低于熔點(diǎn)的溫度，發(fā)生固結(jié)、氣孔率下降、體積收縮、致

40、密度提高、晶粒增發(fā)生固結(jié)、氣孔率下降、體積收縮、致密度提高、晶粒增大，變成堅(jiān)硬的燒結(jié)體，這個(gè)現(xiàn)象稱為燒結(jié)。大，變成堅(jiān)硬的燒結(jié)體，這個(gè)現(xiàn)象稱為燒結(jié)。微觀定義：固態(tài)中分子（或原子）的相互吸引，通過(guò)加熱，微觀定義：固態(tài)中分子（或原子）的相互吸引，通過(guò)加熱，質(zhì)點(diǎn)獲得足夠的能量，進(jìn)行遷移使粉末體產(chǎn)生顆粒粘結(jié)，質(zhì)點(diǎn)獲得足夠的能量，進(jìn)行遷移使粉末體產(chǎn)生顆粒粘結(jié)，產(chǎn)生強(qiáng)度并導(dǎo)致致密化和再結(jié)晶產(chǎn)生強(qiáng)度并導(dǎo)致致密化和再結(jié)晶概念概念35燒結(jié)是一個(gè)自發(fā)的燒結(jié)是一個(gè)自發(fā)的不可逆過(guò)程，系統(tǒng)表面能降低不可逆過(guò)程，系統(tǒng)表面能降低是推動(dòng)燒結(jié)進(jìn)行的基是推動(dòng)燒結(jié)進(jìn)行的基本動(dòng)力。本動(dòng)力。黏附作用黏附作用是是燒結(jié)的初級(jí)階段燒結(jié)的初級(jí)階

41、段，導(dǎo)致粉體顆粒間產(chǎn)生鍵合、靠攏和重排，導(dǎo)致粉體顆粒間產(chǎn)生鍵合、靠攏和重排，并開(kāi)始形成接觸區(qū)的一個(gè)原因。并開(kāi)始形成接觸區(qū)的一個(gè)原因。熱壓燒結(jié)常用的模具材料是熱壓燒結(jié)常用的模具材料是石墨石墨在熱壓燒結(jié)的擴(kuò)散傳質(zhì)過(guò)程中，在熱壓燒結(jié)的擴(kuò)散傳質(zhì)過(guò)程中，頸部頸部空位過(guò)剩，空位從空位過(guò)剩，空位從頸部表面頸部表面不斷不斷地向顆粒的其他部位擴(kuò)散，而固體質(zhì)點(diǎn)則向地向顆粒的其他部位擴(kuò)散，而固體質(zhì)點(diǎn)則向頸部頸部逆向擴(kuò)散，達(dá)到氣孔逆向擴(kuò)散，達(dá)到氣孔充填的結(jié)果。充填的結(jié)果。 粘滯流動(dòng)與塑性流動(dòng)粘滯流動(dòng)與塑性流動(dòng)粘性流動(dòng)傳質(zhì)：粘性流動(dòng)傳質(zhì)：在在外力場(chǎng)（如表面張力）作用下質(zhì)點(diǎn)(或空位)優(yōu)先沿此作用力的方向移動(dòng)，呈現(xiàn)定向物質(zhì)

42、流。塑性流動(dòng)傳質(zhì)：塑性流動(dòng)傳質(zhì)：如果表面張力足以使晶體產(chǎn)生位錯(cuò)，這時(shí)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)整排原子的運(yùn)動(dòng)或晶面的滑移來(lái)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)傳遞。知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)36什么是溶解和沉淀傳質(zhì)？什么是溶解和沉淀傳質(zhì)？固相分散于液相中，并通過(guò)液相的毛細(xì)管作用固相分散于液相中，并通過(guò)液相的毛細(xì)管作用在頸部重新排列在頸部重新排列，成為更緊密，成為更緊密的堆積物；的堆積物；細(xì)小顆粒細(xì)小顆粒（其溶解度較高）以及一般顆粒的表面凸起部分溶解進(jìn)（其溶解度較高）以及一般顆粒的表面凸起部分溶解進(jìn)入液相，并通過(guò)液相移到粗顆粒表面（這里溶解度較低）而沉淀下來(lái)入液相，并通過(guò)液相移到粗顆粒表面（這里溶解度較低）而沉淀下來(lái) 。什么是熱等靜壓什么是熱等靜壓 ？對(duì)

43、裝于包套之中的松散粉末加熱的同時(shí)從各個(gè)方向?qū)υ嚇舆M(jìn)行均勻加壓對(duì)裝于包套之中的松散粉末加熱的同時(shí)從各個(gè)方向?qū)υ嚇舆M(jìn)行均勻加壓的燒結(jié)過(guò)程。壓力傳遞介質(zhì)為的燒結(jié)過(guò)程。壓力傳遞介質(zhì)為惰性氣體惰性氣體。熱壓燒結(jié)過(guò)程中，什么是蒸發(fā)和凝聚（氣相傳質(zhì)）？熱壓燒結(jié)過(guò)程中，什么是蒸發(fā)和凝聚（氣相傳質(zhì)）？由于顆粒之間表面曲率的差異，造成各部分蒸氣壓不同，物質(zhì)從蒸氣由于顆粒之間表面曲率的差異，造成各部分蒸氣壓不同，物質(zhì)從蒸氣壓鉸高的凸曲面蒸發(fā)，通過(guò)氣相傳遞在蒸氣壓較低的凹曲面處壓鉸高的凸曲面蒸發(fā)，通過(guò)氣相傳遞在蒸氣壓較低的凹曲面處( (兩顆兩顆粒間的預(yù)部粒間的預(yù)部）凝聚，這樣就使顆粒間的接觸面積增加，顆粒和氣孔的）凝

44、聚，這樣就使顆粒間的接觸面積增加，顆粒和氣孔的形狀改變，從而使頸部逐漸被填充，導(dǎo)致坯體逐步致密化。形狀改變，從而使頸部逐漸被填充，導(dǎo)致坯體逐步致密化。 37自蔓延合成方法的概念自蔓延合成方法的概念利用化學(xué)反應(yīng)利用化學(xué)反應(yīng)放出的熱量放出的熱量使燃燒反應(yīng)使燃燒反應(yīng)自發(fā)的進(jìn)行自發(fā)的進(jìn)行下去，以獲得具有指下去，以獲得具有指定成分和結(jié)構(gòu)的燃燒產(chǎn)物。定成分和結(jié)構(gòu)的燃燒產(chǎn)物。8-自蔓延高溫合成自蔓延高溫合成自蔓延合成的要求：自蔓延合成的要求：1 1、劇烈的、劇烈的放熱反應(yīng)放熱反應(yīng)2 2、產(chǎn)物的、產(chǎn)物的絕熱燃燒溫度絕熱燃燒溫度T Ta a大于大于1800K1800K；絕熱溫度絕熱溫度T Ta a大于產(chǎn)物熔點(diǎn)大于產(chǎn)物熔點(diǎn)，存在液相存在液相，反應(yīng)易進(jìn)行，反應(yīng)易進(jìn)行38如何利用離心自蔓延高溫合成制備鋼管陶瓷內(nèi)襯？即將鋁熱劑置于鋼管內(nèi)，旋轉(zhuǎn)鋼管，然后將鋁熱劑點(diǎn)燃。鋁熱劑發(fā)生反應(yīng)并放出大量的熱，使得燃燒合成產(chǎn)物熔化。由于金屬比重較氧化物大，這樣在離心力作用下金屬和氧化物發(fā)生分離，使之氧化物位于最內(nèi)層，金屬位于鋼管和氧化物之間，這樣制成的陶瓷復(fù)合管。SHS焊接陶瓷的原理是什么？焊接陶瓷的原理是什么？利用活性元素在陶瓷的界面處與陶瓷發(fā)生界面反應(yīng)來(lái)改善陶瓷的利用活性元素在陶瓷的界面處與陶瓷發(fā)生界面反應(yīng)來(lái)改善陶瓷的表面狀態(tài)，以提高焊料反應(yīng)產(chǎn)