制造工藝過程與方法-在線瀏覽
2025-06-15 00:55本頁面
【正文】 氧化物、碳化物等無機材料的方法。 ? 后用于 Ti 、 Zr等金屬的提純，提高金屬線板材的耐熱、耐磨性。 ? 粉末、塊狀材料、纖維合成。 ? CVD的機理相對于 PVD較復雜 ，涉及反應化學、勢力學、動力學、轉移機理、膜生長、和反應工程等內容。由以下幾個過程構成 ： P105 ? 原料氣體向基片 表面擴散 ? 原料氣體 吸附 到基片上 ? 吸附在基片上的化學物質的 表面反應 ? 析出顆粒在 表面的擴散 ? 產物從 氣相分離 ? 從產物析出區(qū)向 塊狀固體擴散 ? 從氣相析出固相 的驅動：擴散層內存在的溫差。 化學氣相沉積 Chemical Vapor Deposition (CVD) ? 熱分解反應 ? SiH4 Si+2H2 (650℃) ? 還原反應 ? SiCl4+2H2 Si+4HCl(1200℃) ? 氧化反應 ? SiH4+O2 SiO2+2H2 (450℃) ? 形成化合物 ? SiCl4+CH4 SiC+4HCl(1400℃) 化學反應類型 化學氣相沉積 Chemical Vapor Deposition (CVD) 1. 進氣口 2. 燈絲列 3. 燈絲電源 4. 基體 5. 試樣臺 6. 偏壓電源 7. 冷卻水 8. 熱電偶 9. 真空泵 熱絲化學氣相沉積原理 化學氣相沉積 Chemical Vapor Deposition (CVD) ? 優(yōu)異的性能 ? 高硬度 ? 高彈性模量 ? 低摩擦系數(shù) ? 高熱導 ? 高絕緣 ? 寬能隙和高的載流子遷移率 ? 高的光學透過率 ? 良好的化學穩(wěn)定性 金剛石薄膜 化學氣相沉積 Chemical Vapor Deposition (CVD) 納米金剛石薄膜 硬度和彈性模量與天然金剛石單晶接近，且表面極其光滑平整，光學透過率高，摩擦系數(shù)極低（大大低于普通的微米晶粒金剛石膜） 具有高的韌性和場發(fā)射電壓，預計在 工具涂層、光學涂層、微機電系統(tǒng)、高性能大屏幕顯示、半導體功率器件的金剛石封裝 等一系列高技術應用領域會有十分光明的市場前景。 流化床 氣相聚合是常見的氣相聚合。 流化床 是整個聚合過程的 核心設備 流化床反應的基本原理 : ? 氣體和固體之間的相互作用，即隨著流體速度的變化（低 高）固體顆粒由相互支撐轉變?yōu)闅饬鲬腋?，反應器內的物?具有流體的特征 。 ? 反應在此發(fā)生。 液相法 溶膠凝膠法 界面法 熔融法 溶液法 液相沉淀法 噴霧法 水熱法 加熱溫度高低 高溫熔融法 低溫熔融法 熔融法 ?玻璃的熔制 ?高爐的煉鐵 ?本體聚合 ?熔融縮聚 (1)玻璃的熔制過程 ? 指利用熔室將玻璃配合料加熱熔化，制成適合成型使用的玻璃液的過程。 ? 它包括一系列 物理變化 ：配合料的加熱、 吸附水分的蒸發(fā)排出 、某些單獨組分的熔融、 某些組分的多晶轉變 、個別組分的揮發(fā)等。 ? 物理反應 ：低共熔物的生成 、組分之間的互溶。 熔融過程可分為 5個階段 ? 1 硅酸鹽形成階段（ 8001000℃ ） 各種原料在高溫下相互反應，生成燒結狀態(tài)的硅酸鹽及其熔融物，存在大量的石英砂粒，氣泡和條紋。 ? 2玻璃形成階段（ 10001250℃ ） 低共熔混合物開始熔化，隨間溫度升高，硅酸鹽和剩余石英砂?；ト埽钡绞⑸邦w粒完全熔化。 ? 3玻璃液澄清階段（ 14001500℃ ） 粘度進一步降低，大量氣泡逸出（去除可見氣泡）。 ? 4玻璃的均化階段（長時間處于高溫） 玻璃液長時間處于高溫下，粘度最小。 ? 5玻璃液冷卻階段（降低 200300℃ ） 達到成型所要求的粘度。 ? 高爐是根據(jù)逆流反應器原理建造的豎式鼓風爐。例： Si單晶 GaAs單晶 ? 2坩堝下降法 ：盛料容器緩慢經過陡變的溫度場，使熔體變?yōu)榫w。設備簡單，操作方便，但應力大。 本體聚合 本體聚合是不加入溶劑和其它介質的情況下，只有單體在引發(fā)劑，熱，光，輻射的作用下進行的聚合方法，純單體的聚合 優(yōu)點 ： 無雜質，產品純度高 ，聚合設備簡單。如：聚乙烯，聚甲基丙烯甲酯（有機玻璃），聚氯乙烯。自動加速作用大，嚴重時可導致暴聚。 熔融縮聚 ?主要用于平衡縮聚反應， 如聚酯、聚酰胺等的生產。反應溫度較高?？缮a：聚酰胺，聚酯，聚碳酸酯等。 優(yōu)點 ： ▲ 反應溫度低，副反應少； ▲ 傳熱性好，反應可平穩(wěn)進行； ▲ 無需高真空，反應設備較簡單； ▲ 可合成熱穩(wěn)定性低的產品。 ：單體和引發(fā)劑與適當?shù)娜軇┲羞M行的聚合 制備高分子化合物的 溶液聚合 、 溶液縮聚 是溶液法的典型例子。 (2)體系的粘度低，混合和傳熱容易，溫度容易控制。 ? 缺點： (1)單體濃度低，反應慢，生產能力低。 (3)產物含有一定量的溶劑分子，除去較困難。 這些缺點限制了此法在工業(yè)上的應用。 :在純溶劑或混合溶劑中進行的縮聚反應。 ? 界面法是指在 各種界面條件下 發(fā)生反應來制備材料的方法： 懸浮聚合 乳液聚合 界面縮聚 懸浮聚合 ? 定義： 是指單體以小液滴狀懸浮在水中進行的聚合。懸浮聚合體系由：單體 、引發(fā)劑 、水 、分散劑 4個基本組分組成。加分散劑是因為單體液滴轉變?yōu)楦叻肿踊衔锕腆w顆粒中間經過高分子化合物－單體粘性粒子階段，防粘結。 水溶性高分子 難溶于水的無機物 ? 定義：是指借助于機械攪拌
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