材料制备技术.ppt

第三章材料制备方法1、薄膜的制备与表征2、纳米粉体的制备与表面修饰3、纳米陶瓷的制备方法4、复合材料制备简介沂滥田垛铬扭键柴棘珊诛雨帆荤汰哄赞瓤躺笔构帛尸腊卉梦枷并跑纲牌爪材料制备技术材料制备技术第一节薄膜制备一、纳米薄膜分类:纳米粒子组成;纳米粒子镶嵌在另一种基体材料中的复合膜。材质:金属、半导体、绝缘体、有机高分子、复合物等形态:非晶、多晶、单晶功能:电、磁、力学、光学、催化、超导等目噎腕谣脖笛醋诧刑兜颖苹眼喀迹驯刷雄叶藕觅消帧钦鳖圭逮忱沃画庙亭材料制备技术材料制备技术二、基片玻璃基片:小于500OC石英玻璃—耐热,耐热冲击碱石灰玻璃—易熔化和成形,膨胀系数大陶瓷基片:氧化铝—耐热,高强度,但烧后难加工碳化硅—高热导,高电阻;但介电常数大,信号传输慢单晶基片:适宜外延膜,但由于各向异性会裂纹金属基片:适宜功能性薄膜黑色金属,有色金属,电磁材料,非晶态合金等身催句掉吵扁湘触汰篓申狼琴熄干灶箕硼扮兄泌楷履轨寞忧睁鲤楞茬咋蔬材料制备技术材料制备技术二、薄膜的制备方法三、薄膜制备方法1、气相沉积法2、液相沉积法3、溶胶—凝胶法4、低温成膜技术淮狸富柄剪扦考值君僻畔幽轻良帅墒斟迅炙欠带偿脚芦务岿秘措激敢宴桓材料制备技术材料制备技术1、气相沉积法PVD制备过程:产生——真空蒸发、溅射获得超微粒子;输运——惰性气体作载气;沉积——在基体上凝聚,沉积成膜。例,美国喷气制造公司:纳米多层膜,陶瓷-有机膜日本真空冶金公司:制备金属纳米膜估淳垂熄耽呵凯忠厦笺戮寒也郸体羞绳祸鲍泼吝奔嗓仁毅侍束饿除六翠厩材料制备技术材料制备技术CVD制备过程:通过诱导产生化学反应(温度900~2000OC)获得纳米粒子,直接沉淀在低温基片上。例纳米Si膜的制备:硅烷经辉光放电而分解;在基片上形成Si-H膜;500~600℃氢气下退火得到结晶膜。寒尺裸忽览仲里膊箍彭酸致趣征功柯曙喜茧师忍暖裳肯注谎柑浦峰采侠柿材料制备技术材料制备技术2、液相沉积法原理:从过饱和溶液中自发析出晶体。优点:操作简单;基片材料不受限制(形状复杂)。应用:超大规模集成电路液晶显示器遮种彬邮饰傅奠桐缮斩误挡憾白投缓谐涪祁卢雕彦郝僚作狭渴千妈豁揖淌材料制备技术材料制备技术3、溶胶—凝胶法1)原理:利用成膜物质的水解,在基片上得到薄膜。2)步骤:溶胶制备→制膜→热处理3)优缺点:工艺设备简单;后处理温度低;对衬底的形状、大小要求低;涂层组分均匀、易定量掺杂;易得到纳米尺寸的薄膜;但易开裂。根历倾捻组初鼻征馅***柳衣犬澎跑侯镀木胀霞曼矩结抱雅***往昂拨绞朵涣材料制备技术材料制备技术(一)溶胶制备工艺1、有机途径组成:母体——醇盐,浓度10~50%;溶剂——乙醇;催化剂——盐酸、醋酸等螯合剂——乙酰***水——用量一定要控制特点:水、溶剂挥发,干燥龟裂;薄膜厚度受限;但可反复涂覆。藕蛙盂捉屑继苹镑次之娶炒扛贵德垫刷抱涨反棱潦稍穗比结彤桃酚管开诽材料制备技术材料制备技术TiO2溶胶相关组分三元相图A区:凝胶形成区B区:镀膜区C区:沉淀区苏眠铀屏称熄撕参武匹诡***淮碌十***治豹饮福堡棘乒肪拽滔饮镇驹酷桌竖材料制备技术材料制备技术