第三章 材料的制备方法.pptVIP

* ⑤ 液相外延法 1 —— 热电偶 2 —— 石墨料舟 3 —— 不同组分的熔体 4 —— 衬底 料舟中装有待沉积的熔体，移动料舟经过单晶衬底时，缓慢冷却在衬底表面成核，外延生长为单晶薄膜。 在料舟中装入不同成分的熔体，可以逐层外延不同成分的单晶薄膜。 * 液相外延法 液相外延系统示意图 * 优点 生长设备比较简单； 生长速率快； 外延材料纯度比较高； 掺杂剂选择?段Ы瞎惴海? 外延层的位错密度通常比它赖以生长的衬底要低； 成分和厚度都可以比较精确的控制，重复性好； 操作安全。 缺点 当外延层与衬底的晶格失配大于1%时生长困难；由于生长速率较快，难得到纳米厚度的外延材料；外延层的表面形貌一般不如气相外延的好。? * 使熔体急速地降温， 以至晶体生长甚至成核都来不及发生就 降温到原子热运动足够低的温度， 从而把熔体中的无序结构“冻结”保留下来，得到结构无序的固体材料， 即非晶，或玻璃态材料。 （4）从熔体制备非晶材料 * 液体淬火法 液体淬火法制备非晶态合金薄片 * 液体淬火法制备非晶态合金薄带 * 气体压力 熔体 射流 急冻表面 条带 急冷喷铸 将熔体喷射到一块运动着的 金属基板上进行快速冷却， 从而形成条带非晶金属。 * 本体聚合 B、本体聚合和熔融缩聚 无溶剂或其它介质的情况下单体进行聚合 （1）本体聚合 工艺简单、产品纯净、适于制板材、型材 关键：反应热的排除 * Monomer Prepolymer Photoinitiator UV Light Curing of Coating Curing Products UV Light * 熔融缩聚 （2）熔融缩聚 在熔融状态下进行的缩聚反应 常用于生产聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯等 优点：设备简单、可连续生产、副反应少、 产品质量高 缺点：要求单体及聚合物的熔点合适 及热稳定性好 * 3.2.2.2 溶液法 A、溶液聚合 3.2.2.2 溶液法 单体和引发剂溶于适当溶剂中进行聚合 均相溶液聚合：产物溶于溶剂 沉淀聚合：产物不溶于溶剂 优点：温度容易控制，引发效率高 缺点：聚合速度慢，溶剂回收费用高 A、溶液聚合 * Equipments 气相聚合用反应器 流化床气相聚合工艺示意图 * Principle 流态化 聚合物粒子在反应器中处于悬浮状态，即在聚合物粒子之间，以及聚合物粒子和反应器壁之间处于恒速的碰撞状态，具有流体的特征。 流态化的方法 a) 快速循环被聚合的烯烃或烯烃和惰性气体的混合物 b) 方法a)与机械搅拌相结合 c) 专用机械搅拌 * Polymerization of ethene 乙烯循环通过反应器， 使增长着的聚台物粉末 处于沸腾状态， 同时起着补充烯烃 和除去聚合热的作用。 气相乙烯聚合 单体： 乙烯 共聚单体：丙烯、1-丁烯 催化剂： 三乙基铝干燥粉末 反应压力：约20atm 反应温度：85～100?C * Polymerization of propene 丙烯首先用氧化铝净化，然后液化，再注入到聚合着的粉末层中去。在那里用搅拌器进行机械搅拌。借吸收的聚合热来使丙烯完全气化并达到聚合温度。 J 丙烯的气相聚合 * 3.2.2 Liquid-phase process 3.2.2 液相法 熔融法 溶液法 界面法 液相沉淀法 溶胶—凝胶法 水热法 喷雾法 溶液生长法 Liquid-Phase Process * 3.2.2.1 熔融法 3.2.2.1 熔融法 高温熔融法 本体聚合 熔融缩聚 低温熔融法 * A、High temperature A、高温熔融法 是指将矿物原料投入到各种高温熔炉内，使其在高温下发生各种化学反应并熔融。 例如玻璃的熔制、高炉的炼铁、转炉的炼钢等。 * (1) 玻璃熔制 （1）玻璃熔制 玻璃工艺烛台 建筑夹层玻璃 玻璃瓶 物理变化 化学反应 物理化学反应 * Process 1) 硅酸盐形成阶段 2) 玻璃形成阶段 4) 玻璃液的均化阶段 3) 玻璃液澄清阶段 5) 玻璃液冷却阶段 * Process1 1) 硅酸盐形成阶段 温度800～1000?C 在固相或液相反应中形成易熔的中间体，如： Na2Ca(CO3)2 (Na2O)0.5~2·(CaO)1~2·(SiO2)3 * Process2 CO2, O2, SO2, NO2等 2) 玻璃形成阶段 温度