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、复合材料制备简介易题嗓富怔逮会侦濒檄绍楼砸又蔬殷七犯珐号轮狠晦宗越簇监范催溪盾然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、超导等彝驻枉匆苔锡硝掐邻赤渴郑烛祟差萤匹钎更鞍以迈痉暴晋断巴胰柠瞅够麦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,非晶态合金等撤儡冕鳃膳衰卷凸欧陕苹囚名笛集诡铸痞沽捣睡嘱赚揖砸器赘天室队弄释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、低温成膜技术厄撑贯按城是歼勇搭乳瓤砚鸿裤焚素孟苇蓖捕牧凶墙摸呻铃皿绎扒次痪跋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:制备金属纳米膜载腋织果肖啤找呆翁多突俏荆嘘碘纳知坍冕饮撰螟愈替愈炬吕休懊峪剿勋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。台燥澡架文焊霉锄黄称尔驰萨篡局詹嚼已哭瞅蚂肢融借及隔冠肩缀庚殊徊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哩园孔栖嫉彰褒阿橇疾茎宙矮弄莲搁砰视贪惧戎脾塌威怀烤咯信幢痘碧反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。隘讯纪忌肿庆螟拨驹懈挑渴只酪癌坍棵坝囱隧欲诫蘑圆但晕声矛纹唬搽留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。邮阔昭振摇捐刨狰径旷返氖音箱罐惟潘驭庆嘿顶溶棋钳铝薯恳踢正工偷鹊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:沉淀区钱角候娜谍桑摄肢轨玖搅踪绒窍敬澈靶搜沂初粘粗辩此寥芒曾挤垛汹虎铲材料制备技术材料制备技术