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单晶材料的制备方法与非晶态材料的有什么区别?

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单晶材料的制备方法与非晶态材料的有什么区别?

发布日期:2016-06-17 00:00 来源:http://www.ddxdf.com 点击:

        单晶材料是由结构基元在三维空间内,呈周期排列而成的固态物质。如水晶,金刚石,宝石等。单向有序排列决定了它具有以下特征:均匀性、各向异性、自限性、对称性、小内能和大稳定性。随着生产和科学技术的发展?天然单晶已经不能满足人们的需要,各种产业都提出了对单晶材料的大量需求,如:钟表业提出了对红宝石的大量需求、机械加工业提出了对金刚石的需求等等。于是单晶材料的历史就进入了人工制备的阶段。


        晶体生长是发生在固-液(或晶-液)界面上。通常为保证晶体粒生长只需使固-液界面附近很小区域熔体处于过冷态,绝大部分熔体处于过热态(温度高于Te )。已生长出的晶体温度又需低于Te。就是说整个体系由熔体到晶体的温度由过热向过冷变化。过热与过冷区的界面为等温区。此面与晶体生长界面间的熔体为过冷熔体。且过冷度沿晶体生长反方向逐渐增大。晶体的温度低。这种由晶体到熔体方向存在的温度梯度是热量输运的必要条件。热量由熔体经生长面传向晶体,并由其转出。


       而非晶态材料的制备方法就是当射频加热线圈将样品熔融时,开启阀门,加压气流(如He、N、Ar等)冲破聚酯膜片,使样品从石英坩埚下端的喷嘴急速喷射到冷却铜块上,冷速可达10K/s以上,以获得其非晶态。除少数比较容易形成玻璃态的合金(如Pd-Cu-Si,Pd-Ni-P,Pt-Ni-P等)以外,大部分金属玻璃的冷却速率都相当高,一般在10~10K/s,厚度在50μm以内,也有先制成几十微米以内的非晶态细颗粒,再压结成块状非晶合金的。



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