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文档简介

1、空间微重力晶体生长研究 汇报汇报人人：* * * * 学号学号： 空间材料科学汇报 content 微重力环境 结论 微重力晶体生长的优点 晶体生长空间实验 目 目 录 录 微重力环境 飞行器在外太空围绕地球匀速转动时，飞行器中的物体 所受到的地心引力仅相当于地球表面的万分之几，甚至 千万分之几，即10-4 10-7 g0，称空间飞行器中的引力 水平为微重力。g0=980cm/s2 微重力环境模拟装置及其微重力水平 微重力晶体生长的优点 在微重力中可以有两个方面能给予熔体生长很大影响： (1)浮力显著减少，产生仅受限于扩散热输运和质量输运 的状态，能避免重力驱动对流带来的许多困难，改善 生长条

2、件。 (2)流体静压力消失，为无约束或部分约束熔体生长晶体 技术提供开发空间。 微重力晶体生长的优点 在微重力环境下，利用汽相生长可生产大单晶，避免了汽相 输运和对流的不稳定，使晶体的组分更加均匀。 在空间利用汽相生长制备晶体具有地面无法比拟的优势,利用 空间的微重力条件来抑制气相生长过程中重力引起的浮力对 流,可望提高材料质量并改善其性能。 微重力晶体生长的优点 对于某些类型的材料，溶液晶体生长是获得单晶的惟一方法， 并且能获得完整性好的大晶体。但重力驱动的对流会影响生 长的动力学过程、组分均匀性、杂质分布、形态稳定和成核， 尤其是由于掺杂不均匀而出现的缺陷和包裹体与重力因素直 接有关。微重

3、力环境大体上消除了重力影响，便于研究其他 因素对溶液晶体生长的影响。 微重力晶体生长实验 微重力晶体生长实验 -BSO晶体的空间生长 BSO晶体的X射线摇摆曲线 微重力晶体生长实验 -BSO晶体的空间生长 空间生长BSO的位错地面生长BSO的位错 BSO晶体的透过率曲线 微重力晶体生长实验 -BSO晶体的空间生长 结论 外层空问是一个人类认知最少的领域，空间微重力环境为人类 探索发现新的材料规律和材料性质提供了特殊的实验条件，从 材料研究的角度，微重力环境是一个几乎无对流、无沉降和无 流体静压力作用的特殊环境，易于实现纯扩散的晶体生长过程。 利用这种特殊条件，可以进行晶体生长研究，获得地面上无法 得到的晶格缺陷少、组分均匀、结构完整和性能优良的各类材 料。空间材料科学研究的结果可以用于地面材料制备工艺的改 进，以及材料性能的提高。 参考文献 1、陈万春.空间微重力晶体生长的研究进展,科学导报,2012,30(2) 2、周燕飞等.硅酸铋晶体的空间生长,无机材料学报,2013,1(18) 3、王景涛等.微重力环境利用,物理,2000,29(11) 4、陈万春.水溶液晶体的空间生长及地基模拟实验

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