理学

问答题简述单晶材料制备中定向凝固法原理。

题目
问答题
简述单晶材料制备中定向凝固法原理。
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相似问题和答案

第1题:

简述单凝聚法和复凝聚法制备微囊的原理。


正确答案: 单凝聚法是指将药物分散与囊材的水溶液中,以电解质或强亲水性非电解质为凝聚剂,使囊材凝聚包封于药物表面形成微囊。复凝聚法是指利用两种具有相反电荷的高分子材料做囊材,将囊心物分散在囊材的水溶液中,在一定条件下,相反电荷的高分子材料相互交联后,溶解度降低,自溶液中凝聚析出成囊。

第2题:

简述块体纳米材料的制备方法原理


正确答案: 外压力合成法:
(1)惰性气体凝聚原位加压成形法
(2)高能机械研磨法  
(3)电解沉积法   
相变界面成形法:
非晶晶化法  
大塑性变形法(粉末冶金法,高温、高压法) 
电解沉积法原理:电解沉积法是指在溶液中带正电的金属离子,吸附到带负电的纳米颗粒表面,然后在电动力的作用下移至阴极,金属离子还原成原子,并与所俘获的纳米颗粒一起占据阴极金属或合金表面的位置,而形成涂层,逐渐形成薄膜纳米材料。 
非晶晶化法原理:非晶晶化法是通过控制非晶态固体的晶化动力,来获得块体纳米材料的方法,它包括非晶态固体的获得和晶化两个过程。 
大塑性变形法原理:它是材料在准静态压力作用下自身发生严重塑性变形,从而将材料的晶粒尺寸细化到亚微米级或纳米数量级。 
粉末冶金法原理:粉末冶金法是把纳米粉压实成实体,然后放到热压炉中烧结。 
高温、高压法原理:高温、高压法是将真空电弧炉熔炼的样品置入高压腔体内,加压至数GPa后升温,通过高压抑制原子的长程扩散及晶体的生长速率,从而实现晶粒的纳米化 ,然后再从高温下固相淬火以保持高温、高压组织。

第3题:

简述减压凝固法检测含气量的原理。


正确答案: 取少量合金液倒入真空设备的样杯中,并迅速抽真空,在压力较低的情况下,合金液中的氢迅速析出形成气泡,使试样表面上凸。随着铝液中含气量的不同,试样上凸的程度不同,其密度也不同,据此可以判断含气量。

第4题:

简述定向凝固基本原理


正确答案:成分过冷理论 在凝固过程中采用强制手段,在凝固金属和凝固熔体中建立起特定方向的温度梯度,从而使熔体沿着与热流相反的方向凝固,获得具有特定取向柱状晶的技术。

第5题:

单晶材料制备中区域熔化法的原理。


正确答案:区域熔化技术是半导体提纯的主要技术。也可以作为一种单晶生长技术,因为在用它进行提纯时的确常常得到单晶。要制备单晶,可将单晶体籽晶放在料舟的左边。籽晶须部分熔化,以便提供一个清洁的生长表面。然后熔区向右移动,倘若材料很容易结晶也可以不要籽晶。热源可以是熔体、料舟或受感器耦合的射频加热。其他热源包括电阻元件的辐射加热、电子轰击以及强灯光或日光的聚焦辐射。

第6题:

在空间材料科学领域,我国利用返回式卫星进行微重力条件下空间材料加工实验,主要包括()等多项。

  • A、单晶生长,超导材料和合金凝固
  • B、硬质合金,单晶体
  • C、超导材料,合金制造

正确答案:A

第7题:

简述单晶材料制备中定向凝固法原理。


正确答案: (1)本质上,定向凝固法是借助在一个温度梯度内进行结晶,从而在单一的固-液界面上成核。
(2)要结晶的材料通常放在一个圆柱形的坩埚内,使该坩埚下降通过一个温度梯度,或者使加热器坩埚上升。通常把坩埚固定在一个设计得能产生近似一线性梯度的温度的炉子内,然后冷炉子

第8题:

在金属间化合物的制备方法中,单晶化合物的制备方法与定向凝固法有何异同?


正确答案: (1)金属间化合物单晶的制备
① 利用金属凝固时,固液相界面上有着较大的温度梯度,而且凝固是从一端开始恒速而缓慢地进行的方法。
② 金属蒸气凝聚在基材上时, 按照晶体的取向通常择优生长,并由此而制得单晶。
③ 加工变形的材料, 在某一温度以上加热会产生再结晶, 利用晶粒的长大而制备单晶。
(2)定向凝固
当二元或三元共晶合金沿某一方向连续凝固时,所形成的共晶相按照一定取向呈层状或纤维状排列。
定向凝固法和单晶制备法在本质上是相同的,区别在于:前者制得的是共晶合金,后者制得的是单相材料。 定向凝固的制品一般多为镍基或钴基高温合金。

第9题:

简述应变退火法制备铝单晶的几种工艺。


正确答案: (1)先在550℃使纯度为99.06%的铝退火,以消除原有应变的影响和提供要求的大小,再使无应变的晶粒较细的铝变形以产生1%-2%的应变,然后将温度从450℃,长到550℃,按25℃/天的速度退火,在一些场合,最后再要在600℃退火1h。
(2)在初始退火之后,较低温度下的所谓回复退火会减少晶粒数目,并帮助晶粒在后期退火时更快地长大。在320℃退火4h以得到回复,接着加热试样到450℃,并在该温度下保温2h,这样便长出长约15cm,直径约1mm的丝状单晶。
(3)在液氮温度附近冷滚轧,继之在640℃退火10s,并在水中淬火,制备了用于再结晶的铝,此时样品中含有2mm大小的晶粒和强烈的织构,再通过一个温度梯度退火,然后加热到640℃,可得到约1m长的晶体。
(4)采用交替施加应变和退火的方法,很容易抽取宽2.5cm的高纯单晶铝带,使用的应变不足以使新晶粒成核,而退火温度为640℃。

第10题:

简述溶胶——凝胶法薄膜制备的原理。


正确答案:将金属醇盐或金属无机盐溶于溶剂中形成均匀的溶液,再加入各种添加剂,催化剂、水、络合剂或整合剂等,在合适的环境温度、温度条件下,通过强烈搅拌,使之发生水解和缩聚反应,制得所需溶胶。薄膜在由溶胶转变为凝胶过程中,由于溶剂的迅速蒸发和聚合物粒子在溶剂中的溶解度不同,导致部分小粒子溶解,大粒子平均尺寸增加。同时,胶体粒子逐渐聚集长大为粒子簇,粒子簇经相互碰撞,最后相互联结成三维网络结构,从而完成由溶胶膜向凝胶膜的转化,即膜的胶凝化过程。