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單晶材料是呈周期排列而成的固態物質

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單晶材料是呈周期排列而成的固態物質

發布日期:2018-06-19 00:00 來源:http://www.itsinmyway.com 點擊:

  單晶是由結構基元在三維空間內,呈周期排列而成的固態物質。單晶材料如水晶,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、內能和穩定性。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。

  相對普通的多晶體材料性能特殊,藍寶石晶體定向一般采用提拉法制備。單晶材料根據晶體生長法制作分為1. 借由柴克勞司基法又名晶體生長法將復晶晶體提煉成對稱的、有規律的、成幾何型的單晶晶格結構。2. 浮區法可將低純度硅晶體提煉成對稱的、有規律的、成幾何型的單晶晶格結構。

  當一個結晶固體的溫度高于熔點時,固體就熔化為熔體,當熔體的溫度低于凝固點時,熔體就凝固為固體。

  單晶的生長涉及到固液相變,這個過程中,原子的隨機堆積的陣列轉變為有序陣列,即結晶。

  提拉法生長單晶,單晶定向將制備好的原料放進坩堝,然后把坩堝放入盛有絕熱材料的加熱爐中,加熱爐采用中頻感應線圈加熱法或是電阻加熱法。原材料在高溫下轉變為熔體,提拉桿上放置一個單晶核,然后將晶核下端部分浸入熔體中。在晶核和熔體的交界面上不斷地進行分子與原子的有序排列,這樣提拉桿旋轉著往上提拉,單晶體就緩慢的生長出來了。

單晶材料


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