材料化學(xué)11-1.

1、WHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUT 另一路另一路從加料器進(jìn)入從加料器進(jìn)入，將物料噴到粉碎區(qū)，將物料噴到粉碎區(qū)，物料粒子在由射流，物料粒子在由射流形成的渦流中相互撞形成的渦流中相互撞擊、摩擦以及受到氣擊、摩擦以及受到氣流的剪切作用而被粉流的剪切作用而被粉碎和混合。碎和混合。WHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUT 該方法主要用于制備該方法主要用于制備碳化物的納米粒子碳化物的納米粒子。 通過(guò)通過(guò)碳棒與金屬碳棒與金屬相接觸，相接觸，通電加熱通電加熱使金使金屬熔化，金屬與高溫碳素屬熔化，金屬與高溫碳素反應(yīng)并反應(yīng)并蒸蒸發(fā)發(fā)形成

2、碳形成碳化物超微粒子?；锍⒘Ｗ?。 WHUT 如圖制備如圖制備SiCSiC納米納米粒子的裝置粒子的裝置圖。圖。 碳棒與硅板碳棒與硅板( (蒸發(fā)材料蒸發(fā)材料) )相相接觸，在蒸發(fā)室內(nèi)充有接觸，在蒸發(fā)室內(nèi)充有ArAr和和HeHe，壓力為，壓力為1 110kPa10kPa，在碳棒與，在碳棒與硅板間通交流電，硅板被其下硅板間通交流電，硅板被其下面的面的加熱器加熱加熱器加熱，隨著硅板溫，隨著硅板溫度升高，電阻下降，度升高，電阻下降，電路接通電路接通。 當(dāng)碳棒溫度高于當(dāng)碳棒溫度高于2473K2473K時(shí)，時(shí)，在它的周圍形成了在它的周圍形成了SiCSiC超微粒的超微粒的“煙煙”，然后將其收集起來(lái)。，然后將

3、其收集起來(lái)。 WHUT等離子體法WHUT 根據(jù)根據(jù)等離子體發(fā)生的機(jī)理等離子體發(fā)生的機(jī)理，可將等離子體，可將等離子體分為分為熱等離子體熱等離子體和和冷等離子體冷等離子體。 各種各種電弧放電電弧放電產(chǎn)生的等離子體是熱等離子產(chǎn)生的等離子體是熱等離子體，包括體，包括直流等離子體、交流等離子體、直流等離子體、交流等離子體、高頻等離子體高頻等離子體。 低壓狀態(tài)下低壓狀態(tài)下輝光放電輝光放電屬于冷等離子體。屬于冷等離子體。 PCVDPCVD法又可分為法又可分為： 直流電弧等等離子法、直流電弧等等離子法、 高頻等離子體法高頻等離子體法 復(fù)合等離子體法。復(fù)合等離子體法。 WHUTWHUT 高頻等離子高頻等離子合成

4、裝置如圖合成裝置如圖所示。所示。電弧等離子體電弧等離子體噴入一石英噴入一石英管內(nèi)，管外繞有水冷線圈與管內(nèi)，管外繞有水冷線圈與高頻發(fā)生器相連，產(chǎn)生高頻發(fā)生器相連，產(chǎn)生4MHz4MHz高頻。高頻電磁波起到高頻。高頻電磁波起到伸張伸張等離子體等離子體的作用，這樣可延的作用，這樣可延長(zhǎng)反應(yīng)物在等離子體中停留長(zhǎng)反應(yīng)物在等離子體中停留的時(shí)間，以保證充分反應(yīng)。的時(shí)間，以保證充分反應(yīng)。用用硫酸鋯和硝酸釔硫酸鋯和硝酸釔的水溶的水溶液作為前驅(qū)體，霧化噴入等液作為前驅(qū)體，霧化噴入等離子體中，反應(yīng)后生離子體中，反應(yīng)后生成氧化成氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯釔穩(wěn)定的氧化鋯粉料。粉料。WHUTWHUT 共沉淀法 化合物沉淀法 水解法

5、 醇鹽水解法 噴霧法（粉體制備） 凍結(jié)干燥法 激光合成法WHUTWHUT 通訊光纖通訊光纖主要使用的是石英玻璃纖維。 非通訊光纖非通訊光纖指具有導(dǎo)光、傳象、敏感、放大及能量傳輸?shù)裙δ艿墓饫w。WHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUT 裝套過(guò)程如圖。 WHUTWHUT a普通玻璃熔融法普通玻璃熔融法WHUTWHUTWHUTWHUTWHUT 上述方法制備的光纖損耗低于10 dB/km。但由于該技術(shù)的某些機(jī)理尚未完全弄清楚，制備重復(fù)性不穩(wěn)定因而未能正式投產(chǎn)。 WHUT 拉絲 與氣相制備的光纖預(yù)制件相比，由于非氣相方法制備的光纖預(yù)制件構(gòu)型不

6、同，因而采用不同的拉絲方法。 不過(guò)采用此法時(shí)常在芯和包層截面上發(fā)現(xiàn)有氣泡存在，影響光纖強(qiáng)度；同時(shí)若光纖太細(xì)，由于米氏散射而增加衰減。WHUT 同軸雙坩堝法中，芯和包層預(yù)制棒分別以規(guī)定速度喂入放置于加熱爐中的一對(duì)同軸坩堝的中心，通過(guò)調(diào)節(jié)，使喂料量與從坩堝底流出的玻璃液量相平衡。 WHUT 在考慮玻璃組成時(shí)，應(yīng)選擇一種對(duì)折射率有較大貢獻(xiàn)的、而且流動(dòng)性很好的離子作為組分之一。同時(shí)所選用的芯和包層的玻璃組成應(yīng)相互匹配，由相似的熱力學(xué)性質(zhì)，使熱應(yīng)力最小。WHUT 采用同軸雙坩堝法拉制梯度型光纖，尤其對(duì)于Na2OB2O3SiO2體系的玻璃，其結(jié)果是令人滿意的。 例如在工作波長(zhǎng)800nm處的衰減由20 dB

7、/km減少到3.4 dB/km（840nm處），而在780920nm處的衰減4dB/km。同樣，色散的最低值為0.5rs/km，接近于氣相技術(shù)制備的光纖（0.3ns/km）。WHUT 例如，多種玻璃組成中由于硼的存在以及含有少量的羥基雜質(zhì)，致使在波長(zhǎng)1.2m時(shí)產(chǎn)生極高的損耗； 芯包層截面上折射率的分布偏離拋物線形狀，產(chǎn)生色散，降低了帶寬； 考慮玻璃組成時(shí)需選擇具有高擴(kuò)散能力的離子作為其中的組分，如此降低了化學(xué)穩(wěn)定性，影響光纖連接端面的力學(xué)性能。WHUT 采用上述工藝，以金屬單質(zhì)、無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)物為原料，在一定材料的表面上涂覆厚度約為0.01幾m的一層或多層涂層材料，稱為薄膜（陶瓷薄膜）。 薄

8、膜有單晶、多晶薄膜，有單質(zhì)、化合物薄膜，有金屬、無(wú)機(jī)非金屬薄膜，半導(dǎo)體薄膜，非晶態(tài)薄膜等等。 WHUTWHUT 下面介紹幾種薄膜制備工藝WHUT下圖給出的是下圖給出的是真空蒸鍍?cè)O(shè)備真空蒸鍍?cè)O(shè)備，主要包括，主要包括真真空系統(tǒng)、蒸發(fā)空系統(tǒng)、蒸發(fā)系統(tǒng)、基片撐系統(tǒng)、基片撐架、擋板和監(jiān)架、擋板和監(jiān)控系統(tǒng)控系統(tǒng)。WHUT 舟形的不限源材料形狀。但蒸發(fā)方向被限制在半個(gè)空間。 螺線性源材料在整個(gè)空間蒸發(fā)，源材料損耗，粉狀源不能裝在其中。 當(dāng)源材料是很細(xì)的粉末時(shí)可采用盒形。WHUT 薄膜物質(zhì)是單質(zhì)時(shí)，只要使單質(zhì)蒸發(fā)就能容易地制作與這種物質(zhì)具有相同成分的的薄膜，當(dāng)要制作化合物等薄膜時(shí)，如陶瓷薄膜，多采用多元反應(yīng)共

9、蒸發(fā)和激光閃蒸發(fā)等。WHUT 美國(guó)使用具有個(gè)電子束源的超高真空系統(tǒng)，從個(gè)電子束源同時(shí)蒸發(fā)、Ba、Cu三種金屬，并向襯底吹氧，使種金屬原子在SrTiO3(100)襯底上反應(yīng)外延生長(zhǎng)、制備性能優(yōu)良的釔鋇銅氧（YBaCuO）超導(dǎo)薄膜WHUTWHUT 該法特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，膜與靶的成分相同，缺點(diǎn)是設(shè)備較貴 .WHUT 前述蒸鍍法不能制備復(fù)雜組成的合金，因?yàn)楹辖鸶鞒煞终魵鈮旱牟町悷o(wú)法精確控制，同時(shí)蒸鍍法只是依靠加熱溫度高低來(lái)控制蒸發(fā)粒子的速度，粒子的平均動(dòng)能較小，蒸鍍薄膜與基材附著強(qiáng)度較小。 采用濺射法，易于獲得與靶材成分相同的膜且逸出質(zhì)點(diǎn)能量是蒸鍍?cè)幽芰康?00倍以上，與基體的附著力大大優(yōu)于蒸鍍法。 WHUTWHUTWHUTWHUTWHUT 離子鍍離子鍍：真空蒸鍍與濺射法的結(jié)合，利用濺射的：真空蒸鍍與濺射法的結(jié)合，利用濺