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常溫溶液法晶體生長單晶定向

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常溫溶液法晶體生長單晶定向

發布日期:2015-12-31 00:00 來源:http://www.itsinmyway.com 點擊:

單晶定向以水、重水或液態有機物作溶劑的溶液中,可生長完整均勻的大尺寸單晶體。


(一)晶體生長基本原理


1 晶體生長的必要條件:一定溫度條件下,溶液的濃度大于該溫度下的平衡濃度(即飽和濃度)稱過飽和,其大于的程度稱過飽和度,它是溶液法晶體生長的驅動力。


2 晶體生長的充分條件:把溶液的過飽和狀態控制在亞穩定區內,避免進入不穩定或穩定區。


(二)晶體生長方法


1 降溫法:利用不斷降溫并維持溶液亞穩過飽和態,以實現晶體不斷生長的方法。


2 流動法:控制飽和槽和生長槽間溫差及流速并使其處于亞穩過飽和態。維持晶體不斷生長。


3 蒸發法:利用不斷蒸發溶劑,并控制蒸發速度,維持溶液處于亞穩的過飽和狀態,實現晶體的完全生長。


4 電解溶劑法:利用電解原理,不斷從體系中去除溶劑,以維持溶液過飽和狀態,實現晶體不斷生長。關鍵是控制電解電流,即溶劑電解速度保持體系處于亞穩區。


5 凝膠法:兩物質的溶液通過凝膠擴散,相遇,經化學反應,生成結晶物質,并在凝膠中成核,長大。


自然界中物質的存在狀態有三種:氣態、液態、固態


固體又可分為兩種存在形式:晶體和非晶體


晶體是經過結晶過程而形成的具有規則的幾何外形的固體;晶體中原子或分子在空間按一定規律周期性重復的排列。


首先將和所要鑄造的單晶部件具有相同材料的的籽晶安放在模殼的底部,然后將過熱的熔融金屬液澆注在籽晶上面,使籽晶部分熔化,再恰當地控制固液界面前沿液體中的溫度梯度和晶體的生長速度,金屬熔液就會從未被熔化的籽晶部分開始往金屬液中生長,并終形成晶體取向與籽晶相同的單晶。單晶定向

單晶定向


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