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單晶材料的制備方法與非晶態材料的有什么區別?

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單晶材料的制備方法與非晶態材料的有什么區別?

發布日期:2016-06-17 00:00 來源:http://www.itsinmyway.com 點擊:

        單晶材料是由結構基元在三維空間內,呈周期排列而成的固態物質。如水晶,金剛石,寶石等。單向有序排列決定了它具有以下特征:均勻性、各向異性、自限性、對稱性、小內能和大穩定性。隨著生產和科學技術的發展?天然單晶已經不能滿足人們的需要,各種產業都提出了對單晶材料的大量需求,如:鐘表業提出了對紅寶石的大量需求、機械加工業提出了對金剛石的需求等等。于是單晶材料的歷史就進入了人工制備的階段。


        晶體生長是發生在固-液(或晶-液)界面上。通常為保證晶體粒生長只需使固-液界面附近很小區域熔體處于過冷態,絕大部分熔體處于過熱態(溫度高于Te )。已生長出的晶體溫度又需低于Te。就是說整個體系由熔體到晶體的溫度由過熱向過冷變化。過熱與過冷區的界面為等溫區。此面與晶體生長界面間的熔體為過冷熔體。且過冷度沿晶體生長反方向逐漸增大。晶體的溫度低。這種由晶體到熔體方向存在的溫度梯度是熱量輸運的必要條件。熱量由熔體經生長面傳向晶體,并由其轉出。


       而非晶態材料的制備方法就是當射頻加熱線圈將樣品熔融時,開啟閥門,加壓氣流(如He、N、Ar等)沖破聚酯膜片,使樣品從石英坩堝下端的噴嘴急速噴射到冷卻銅塊上,冷速可達10K/s以上,以獲得其非晶態。除少數比較容易形成玻璃態的合金(如Pd-Cu-Si,Pd-Ni-P,Pt-Ni-P等)以外,大部分金屬玻璃的冷卻速率都相當高,一般在10~10K/s,厚度在50μm以內,也有先制成幾十微米以內的非晶態細顆粒,再壓結成塊狀非晶合金的。



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