2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
已閱讀1頁(yè),還剩17頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、§7.3 水熱生長(zhǎng)法,水熱法——在高溫高壓下的過飽和水溶液中進(jìn)行結(jié)晶的方法。發(fā)明于1905年,二次世界大戰(zhàn)后得到迅速發(fā)展,至今長(zhǎng)盛不衰;現(xiàn)在用水熱法可以生長(zhǎng)水晶、剛玉、方解石、氧化鋅以及一系列的硅酸鹽、鎢酸鹽和石榴石等上百種晶體。,一、溫差水熱法,圖7.3.1 水熱法生長(zhǎng)裝置,生長(zhǎng)裝置——高壓釜,見圖7.3.1;原料——溶解區(qū),籽晶——生長(zhǎng)區(qū);一塊金屬擋板,置于生長(zhǎng)區(qū)和溶解區(qū)之間,以獲得均勻的生長(zhǎng)區(qū)域 ;容器內(nèi)部因

2、上下部分的溫差而產(chǎn)生對(duì)流,將高溫的飽和溶液帶至籽晶區(qū)形成過飽和溶液而結(jié)晶;冷卻析出部分溶質(zhì)后的溶液又流向下部,溶解培養(yǎng)料;如此循環(huán)往復(fù),使籽晶得以連續(xù)不斷的生長(zhǎng)。,?-石英晶體的結(jié)構(gòu)及壓電效應(yīng),天然?-石英晶體的理想外形:正六面體, 縱向軸Z-Z:光軸; X-X軸:電軸; Y-Y軸(垂直于正六面體的棱面):機(jī)械軸。,?-SiO2石英晶體(a)理想石英晶體的外形 (b)坐標(biāo)系,?-SiO2——有

3、優(yōu)良的壓電性能和光學(xué)性能,物理、化學(xué)性能穩(wěn)定,在0.15~4μm的范圍內(nèi),有較好的透過率??捎米骼忡R、濾光片、偏振片、波片、旋光片等,可制成各種體波和聲表面波振蕩器、諧振器和濾波器等;,二、 ?-水晶( ?-SiO2)的水熱生長(zhǎng),SiO2液 1713℃ 四方 1478℃ 正交 870℃ 六方 573℃ 三方(? -SiO2 )?-SiO2——低溫固體相!不能用熔

4、體法、氣相法生長(zhǎng); 能否用溶液法生長(zhǎng)?,測(cè)定了SiO2在純水中的溶解度、在碳酸鈉溶液中的溶解度、在氫氧化鈉溶液中的溶解度,如圖7.3.2所示。從圖中可以看出, SiO2在純水中的溶解度小。 SiO2在堿溶液中的溶解度比在純水中的溶解度大一個(gè)數(shù)量級(jí)。確定出?- 水晶生長(zhǎng)方法 —— 溫差水熱法!,圖7.3.2 SiO2在不同溶解液中的 溶解度 1—表示0.5N的NaOH溶液; 2—表示5

5、%Na2CO3溶液; 3—表示純水,圖7.3.3 不同充滿度下水P—T曲線,,高壓釜內(nèi)的壓力,由充滿度產(chǎn)生,因此,又測(cè)量了不同充滿度下水P—T曲線;確定出生長(zhǎng)溫度和壓力等主要工藝參數(shù)。,1.生長(zhǎng)條件,生長(zhǎng)過程:水晶在高壓釜內(nèi)進(jìn)行水熱溶解反應(yīng),形成絡(luò)合物,通過溫度對(duì)流從溶解區(qū)傳遞至生長(zhǎng)區(qū),把生長(zhǎng)所需的溶質(zhì)供給籽晶。NaOH水溶液中生長(zhǎng)?—SiO2條件: 培養(yǎng)料溫度 400℃ 籽晶溫度

6、 360℃ 充滿度 80% 壓力 1500atm,釜外測(cè)定的溫度,,同樣條件下生長(zhǎng),氫氧化鈉溶液所要求的溫度梯度比碳酸鈉溶液大得多。,我國(guó)生長(zhǎng)水晶的條件:,(1)結(jié)晶區(qū)溫度: 330~350℃ 溶解區(qū)溫度: 360~380℃ 擋板開口面積: 5%(2)充滿度: 80~85%

7、 保證所需的壓力(3)壓力: 1100~1600kg/cm2(4)礦化劑:1.0~1.2 mol NaOH 調(diào)節(jié)PH值,使C↗,R↗.(5)添加劑:LiF, LiNO3 or Li2CO3 破壞吸附層,改善結(jié)晶性能(6)產(chǎn)量:150kg/爐,,控制生長(zhǎng)速率,不可太高,防止開裂,孿晶,T結(jié)晶=374℃,?T=23℃,80%,2759atm, 與(0001)成5°

8、;的表面 獲得2.5mm/day,(通常1mm/d)的生長(zhǎng)速率 Q=1.4×106,優(yōu)質(zhì)晶體,,,,新工藝:,2.石英晶片的切型符號(hào)表示方法( IRE標(biāo)準(zhǔn)),石英是一種各向異性晶體,因此,按不同方向切割的晶片,其物理性質(zhì)(如彈性、壓電效應(yīng)、溫度特性等)相差很大。應(yīng)根據(jù)不同使用要求正確地選擇石英片的切型。,IRE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的切型符號(hào)包括兩組字母(X、Y、Z、t、l、b)和角度。用X、Y、Z中任意兩個(gè)字母的先后

9、排列順序,表示石英晶片厚度和長(zhǎng)度的原始方向;用字母t(厚度)、l(長(zhǎng)度)、b(寬度)表示旋轉(zhuǎn)軸的位置。當(dāng)角度為正時(shí),表示逆時(shí)針旋轉(zhuǎn);當(dāng)角度為負(fù)時(shí),表示順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。,例如:(YXl)35º切型第一個(gè)字母Y表示石英晶片在原始位置(即旋轉(zhuǎn)前的位置)時(shí)的厚度沿Y軸方向;第二個(gè)字母X表示石英晶片在原始位置時(shí)的長(zhǎng)度沿X軸方向;第三個(gè)字母l和角度35º表示石英晶片繞長(zhǎng)度逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)35º,如圖。,(YXl)35

10、76;切型(a)石英晶片原始位置(b)石英晶片的切割方位,基面(0001);晶片厚度:2~5mm 小菱面(1101); or: 與Y軸夾15°。 生長(zhǎng)速率:~1mm/day.∵在同一過飽和度下,基面生長(zhǎng)速率最快∴通常選用基面生長(zhǎng),防止自發(fā)成核。,3.籽晶切割:,,,圖7.3.4 ?-水晶,三、生長(zhǎng)裝置——高壓釜,要求:材料耐腐蝕,高溫機(jī)械性能好,密封結(jié)構(gòu)可靠1. 制作材料 —— 43Cr

11、Ni2MoV鋼 可承受:200~10000atm, 200~1100℃; 耐腐蝕,化學(xué)穩(wěn)定性好。2. 釜壁厚度設(shè)計(jì)(根據(jù):最大剪應(yīng)力理論) 直徑比: 式中: T400℃,應(yīng)進(jìn)行耐壓實(shí)驗(yàn)。,,,3. 密封結(jié)構(gòu)良好 非自緊式——預(yù)緊力(遠(yuǎn)大于工作壓力,如:水平塞) 自緊式——內(nèi)部壓力(如:不銹鋼保溫

12、杯蓋) 4. 直徑與高度比 d內(nèi)=100~200mm,d:h=l:16; d內(nèi)↗,上述比例 ↗ 溶解度試驗(yàn)高壓釜: d:h=l:5 比值大,控溫好,制造困難。5. 耐腐蝕,特別是耐酸堿腐蝕 防腐襯套,鈦,銀,鉑,……,,四、水熱法生長(zhǎng)的優(yōu)缺點(diǎn),1. 可生長(zhǎng)低溫固相單晶,高粘度材料;優(yōu)點(diǎn) 2. 可生長(zhǎng)蒸汽壓高 or 易分解的材料,如ZnO, VO2 ;

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫(kù)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論