材料化学11-1.

1、WHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUT 另一路另一路从加料器进入从加料器进入，将物料喷到粉碎区，将物料喷到粉碎区，物料粒子在由射流，物料粒子在由射流形成的涡流中相互撞形成的涡流中相互撞击、摩擦以及受到气击、摩擦以及受到气流的剪切作用而被粉流的剪切作用而被粉碎和混合。碎和混合。WHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUT 该方法主要用于制备该方法主要用于制备碳化物的纳米粒子碳化物的纳米粒子。 通过通过碳棒与金属碳棒与金属相接触，相接触，通电加热通电加热使金使金属熔化，金属与高温碳素属熔化，金属与高温碳素反应并反应并蒸蒸发发形成

2、碳形成碳化物超微粒子。化物超微粒子。 WHUT 如图制备如图制备SiCSiC纳米纳米粒子的装置粒子的装置图。图。 碳棒与硅板碳棒与硅板( (蒸发材料蒸发材料) )相相接触，在蒸发室内充有接触，在蒸发室内充有ArAr和和HeHe，压力为，压力为1 110kPa10kPa，在碳棒与，在碳棒与硅板间通交流电，硅板被其下硅板间通交流电，硅板被其下面的面的加热器加热加热器加热，随着硅板温，随着硅板温度升高，电阻下降，度升高，电阻下降，电路接通电路接通。 当碳棒温度高于当碳棒温度高于2473K2473K时，时，在它的周围形成了在它的周围形成了SiCSiC超微粒的超微粒的“烟烟”，然后将其收集起来。，然后将

3、其收集起来。 WHUT等离子体法WHUT 根据根据等离子体发生的机理等离子体发生的机理，可将等离子体，可将等离子体分为分为热等离子体热等离子体和和冷等离子体冷等离子体。 各种各种电弧放电电弧放电产生的等离子体是热等离子产生的等离子体是热等离子体，包括体，包括直流等离子体、交流等离子体、直流等离子体、交流等离子体、高频等离子体高频等离子体。 低压状态下低压状态下辉光放电辉光放电属于冷等离子体。属于冷等离子体。 PCVDPCVD法又可分为法又可分为： 直流电弧等等离子法、直流电弧等等离子法、 高频等离子体法高频等离子体法 复合等离子体法。复合等离子体法。 WHUTWHUT 高频等离子高频等离子合成

4、装置如图合成装置如图所示。所示。电弧等离子体电弧等离子体喷入一石英喷入一石英管内，管外绕有水冷线圈与管内，管外绕有水冷线圈与高频发生器相连，产生高频发生器相连，产生4MHz4MHz高频。高频电磁波起到高频。高频电磁波起到伸张伸张等离子体等离子体的作用，这样可延的作用，这样可延长反应物在等离子体中停留长反应物在等离子体中停留的时间，以保证充分反应。的时间，以保证充分反应。用用硫酸锆和硝酸钇硫酸锆和硝酸钇的水溶的水溶液作为前驱体，雾化喷入等液作为前驱体，雾化喷入等离子体中，反应后生离子体中，反应后生成氧化成氧化钇稳定的氧化锆钇稳定的氧化锆粉料。粉料。WHUTWHUT 共沉淀法 化合物沉淀法 水解法

5、 醇盐水解法 喷雾法（粉体制备） 冻结干燥法 激光合成法WHUTWHUT 通讯光纤通讯光纤主要使用的是石英玻璃纤维。 非通讯光纤非通讯光纤指具有导光、传象、敏感、放大及能量传输等功能的光纤。WHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUTWHUT 装套过程如图。 WHUTWHUT a普通玻璃熔融法普通玻璃熔融法WHUTWHUTWHUTWHUTWHUT 上述方法制备的光纤损耗低于10 dB/km。但由于该技术的某些机理尚未完全弄清楚，制备重复性不稳定因而未能正式投产。 WHUT 拉丝 与气相制备的光纤预制件相比，由于非气相方法制备的光纤预制件构型不

6、同，因而采用不同的拉丝方法。 不过采用此法时常在芯和包层截面上发现有气泡存在，影响光纤强度；同时若光纤太细，由于米氏散射而增加衰减。WHUT 同轴双坩埚法中，芯和包层预制棒分别以规定速度喂入放置于加热炉中的一对同轴坩埚的中心，通过调节，使喂料量与从坩埚底流出的玻璃液量相平衡。 WHUT 在考虑玻璃组成时，应选择一种对折射率有较大贡献的、而且流动性很好的离子作为组分之一。同时所选用的芯和包层的玻璃组成应相互匹配，由相似的热力学性质，使热应力最小。WHUT 采用同轴双坩埚法拉制梯度型光纤，尤其对于Na2OB2O3SiO2体系的玻璃，其结果是令人满意的。 例如在工作波长800nm处的衰减由20 dB

7、/km减少到3.4 dB/km（840nm处），而在780920nm处的衰减4dB/km。同样，色散的最低值为0.5rs/km，接近于气相技术制备的光纤（0.3ns/km）。WHUT 例如，多种玻璃组成中由于硼的存在以及含有少量的羟基杂质，致使在波长1.2m时产生极高的损耗； 芯包层截面上折射率的分布偏离抛物线形状，产生色散，降低了带宽； 考虑玻璃组成时需选择具有高扩散能力的离子作为其中的组分，如此降低了化学稳定性，影响光纤连接端面的力学性能。WHUT 采用上述工艺，以金属单质、无机化合物、有机物为原料，在一定材料的表面上涂覆厚度约为0.01几m的一层或多层涂层材料，称为薄膜（陶瓷薄膜）。 薄

8、膜有单晶、多晶薄膜，有单质、化合物薄膜，有金属、无机非金属薄膜，半导体薄膜，非晶态薄膜等等。 WHUTWHUT 下面介绍几种薄膜制备工艺WHUT下图给出的是下图给出的是真空蒸镀设备真空蒸镀设备，主要包括，主要包括真真空系统、蒸发空系统、蒸发系统、基片撑系统、基片撑架、挡板和监架、挡板和监控系统控系统。WHUT 舟形的不限源材料形状。但蒸发方向被限制在半个空间。 螺线性源材料在整个空间蒸发，源材料损耗，粉状源不能装在其中。 当源材料是很细的粉末时可采用盒形。WHUT 薄膜物质是单质时，只要使单质蒸发就能容易地制作与这种物质具有相同成分的的薄膜，当要制作化合物等薄膜时，如陶瓷薄膜，多采用多元反应共

9、蒸发和激光闪蒸发等。WHUT 美国使用具有个电子束源的超高真空系统，从个电子束源同时蒸发、Ba、Cu三种金属，并向衬底吹氧，使种金属原子在SrTiO3(100)衬底上反应外延生长、制备性能优良的钇钡铜氧（YBaCuO）超导薄膜WHUTWHUT 该法特点是操作简单，膜与靶的成分相同，缺点是设备较贵 .WHUT 前述蒸镀法不能制备复杂组成的合金，因为合金各成分蒸气压的差异无法精确控制，同时蒸镀法只是依靠加热温度高低来控制蒸发粒子的速度，粒子的平均动能较小，蒸镀薄膜与基材附着强度较小。 采用溅射法，易于获得与靶材成分相同的膜且逸出质点能量是蒸镀原子能量的100倍以上，与基体的附着力大大优于蒸镀法。 WHUTWHUTWHUTWHUTWHUT 离子镀离子镀：真空蒸镀与溅射法的结合，利用溅射的：真空蒸镀与溅射法的结合，利用溅