材料合成与制备 材料科学专业课程课程总结2

一、理论基础吸附理论物理吸附、化学吸附离子、分子吸附吸附在材料合成与制备中的地位是成核的基础；是晶体生长的基础；是材料表面改性的基础成核理论成核（均匀成核、非均匀成核）驱动力界面生长理论输运过程边界层理论界面的稳定性界面模型及其生长特征晶质材料形成过程的主要环节吸附—从单体到原子团从物理吸附到化学吸附成核—从原子团到晶核生长—从孤立的晶核到晶质材料

（单晶、粉体、一维材料、薄膜等）二、单晶生长生长方法溶液法、水热法、高温溶液法、熔体法驱动力过饱和度、过冷度工艺特征三、粉体的合成粉体的湿化学法合成水热法（模板法），沉淀法，喷雾法，冻结干燥法，火花放电法，溶胶-凝胶法粉体的固相法合成固相反应法，机械化学法，熔盐法粉体的气相法合成化学气相反应法，蒸发沉积法，溅射法，激光合成法四、一维材料的合成晶须的合成生长机制：晶须生长的VLS机制纳米线的合成纳米线的生长方法纳米线的应用陶瓷纤维的合成与制备短纤维的合成连续纤维的合成功能陶瓷纤维的制备五、陶瓷材料的制备陶瓷的组成相及其结构晶体相、玻璃相、气相陶瓷的制备工艺烧结过程及微结构变化物质扩散与晶界的形成晶界的移动与晶粒的生长气孔的产生与控制陶瓷的性质与应用六、厚膜制备及其元器件

厚膜制备技术

丝网印刷技术压印技术流延技术厚膜元件的制备片式元件结构与工作原理叠片式元件制备丝网印刷压印技术流延技术在基片上制备厚膜多层叠片式厚膜元件制备表面组装元件：厚膜电子元器件多层叠片式元件集成叠片式元件多功能集成元件模块叠片式元件制备工艺粉体制备流延浆体制备流延成膜内电极印刷与叠层等静压层压切割排塑烧成倒角上端面电极烧银（表面处理→电镀）分选编带包装厚膜元件发展趋势七、薄膜材料制备及检测技术

薄膜材料制备方法制备物理方法化学方法磁控溅射真空蒸发激光沉积分子束外延CVDMOCVDSol-gel薄膜材料检测技术成分分析结构分析厚度测试常用的表面分析技术红外吸收谱（IR）：原子态拉曼散射谱（RAMAN）：原子态俄歇电子能谱（AES）：成分X射线光电子谱（XPS）：成分、化合态X射线衍射分析（XRD）：物相、结构低能电子衍射（LEED）：结构反射式高能电子衍射（RHEED）：结构透射电子显微镜（TEM）：形貌扫描电子显微镜（SEM）：形貌原子力显微镜（AFM）：形貌课堂作业-1固体材料表面对分子或离子吸附的基础是什么?什么情况下的吸附是稳定的？在溶液体系中，有两个籽晶，其表面（界面）分别为完整光滑的和有螺旋露头的，哪个籽晶更容易生长？为什么？课堂作业-2高温溶液法是利用过饱和度为驱动力进行晶体生长的。下图为某种高温溶液的溶解度曲线，当分别沿A－B－E和A－C－F路线缓慢降温时，晶体生长各有何特征。请简要说明理由。ABCEnEnATATCTETB溶质＋液相液相（不饱和溶液）溶质＋凝固溶剂亚稳的过饱和溶液F课堂作业-3在溶液中合成粉体与采用溶液法生长单晶的基本原理有何异同？各有什么特点？课堂作业-4人工晶体与晶须都是单晶，它们都可以在高温溶液体系中生长，但它们的形貌差异巨大。试分析它们的生长机理以及形貌差异的原因。课堂作业-5在某些多组分陶瓷中，有的陶瓷出现单一晶相