2022年材料合成与制备复习资料.docx
《2022年材料合成与制备复习资料.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年材料合成与制备复习资料.docx(25页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章 溶胶 -凝胶法名词说明1. 胶体 Colloid : 胶体是一种分散相粒径很小的分散体系,分散相 粒子的质量可以忽视不计,粒子之间的相互作用主要是短程作用力;2. 溶胶: 溶胶是具有液体特点的胶体体系,是指微小的固体颗粒悬 浮分散在液相中,不停地进行布朗运动的体系;分散粒子是固体或者大分子颗粒,分散粒子的尺寸为1nm-100nm,这些固体颗粒一般由103个-109 个原子组成;3. 凝胶 Gel : 凝胶是具有固体特点的胶体体系,被分散的物质形 成连续的网络骨架,骨架孔隙中布满液体或气体,凝胶中分散相含量很低,一般为 1%-3% ;4.
2、 多孔材料: 是由形成材料本身基本构架的连续固相和形成孔隙的 流体所组成;一、 填空题1.溶胶通常分为 亲液型 和 憎液型 型两类;2.材料制备方法主要有物理方法 和化学方法;3.化学方法制备材料的优点是 可以从分子尺度掌握材料的合成;4.由于界面原子的自由能比内部原子高,因此溶胶是 热力学不稳固 体系,如无其它条件限制,胶粒倾向于自发凝结,达到低比表面状态;5.溶胶稳固机制中增加粒子间能垒通常用的三个基本途径是 使胶粒带表面电荷、利用空间位阻效应、利用溶剂化效应;1 / 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6
3、.溶胶的凝胶化过程包括脱水凝胶化 和碱性凝胶化 两类;7.溶胶凝胶制备材料工艺的机制大体可分为三种类型 传统胶体型、无机聚合物型、络合物型;8.搅拌器的种类有 电力搅拌器 和磁力搅拌器 ;9.溶胶凝胶法中固化处理分为干燥 和热处理;10.对于金属无机盐的水溶液,前驱体的水解行为仍会受到 金属离子 半径的大小、电负性 和 配位数 等多种因素的影响;二、 简答题 溶胶凝胶制备陶瓷粉体材料的优点?制备工艺简洁,无需昂贵的设备;对多元组分体系,溶胶-凝胶法可大大 增加其化学匀称性;反应过程易掌握,可以调控凝胶的微观结构;材料可掺杂的范畴较宽 包括掺杂量及种类),化学计量精确,易于改性;产物纯度高,烧结
4、温度低等;其次章 水热溶剂热法名词说明1、水热法: 是指在特制的密闭反应器 应体系,通过将反应体系加热至临界温度高压釜)中,采纳水溶液作为反 或接近临界温度),在反应体系中产生高压环境而进行无机合成与材料制备的一种有效方法;2、溶剂热法:将水热法中的水换成有机溶剂或非水溶媒的溶解、分散过程及化学反应活性大为增强,使得反应能 够在较低的 温度 下发生;而且由于体系化学环境的特别性,可能形成以前在常规条件下无法得到的 亚稳相 ;2、超临界流体的 密度、溶剂化才能、粘度、介电常数、扩散系数 等物 理化学性质随温度和压力的变化一特别敏锐,即在不转变化学组成的情 况下,其性质可由压力来连续调剂;3、在一
5、般情形下,水是极性溶剂,可以很好的溶解包括盐在内的大多数电解质 ,对气体和大多数 力转变;有机物 就微溶或不溶,水的密度几乎不随压4、微波水热的显著特点是可以将反应 时间 大大降低,反应 温度 也有所下降,从而在水热过程中能以更低的温度和更短的时间进行晶核的 形成和生长 ,反应 温度 和 时间 的降低 , 限制了产物微晶粒的进一步长大,有利于制备超细粉体材料;5、物质的 介电常数 越大,吸取微波的才能越强, 在相同时间内的升温越3 / 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 大;在微波场中,能量在体系内部直接转化,
6、水和醇类都有过热的现象显现;6、水热法是在百余年前由地质学家模拟地层下的水热条件 争论某些 矿物和岩石 的形成缘由,在试验室内进行仿地水热合成时产生的;7、水热法常用 氧化物 或者 氢氧化物 或 凝胶体 作为前驱物,以肯定的填 充比进入高压釜,它们在加热过程中溶解度随温度上升而增大,最终导致溶液过 饱和 ,并逐步形成更稳固的新相 ;反应过程的驱动力是最终可溶的前驱体或中间产物与最终产物之间的溶解度差,即反应向 吉布斯焓减小的方向进行;8、晶粒粒度是衡量粉体性能的一项重要指标,其大小 的转变直接影响粉体的特性;特别是粉体的晶粒度减小到 纳 M 级时,粉体的特性产生 较大的变化;因此降低粉体的晶粒
7、 粒度 对制备纳 M 粉体和纳 M 陶瓷具 有特别重要的意义;9、影响水热反应的因素有温度、压力、保温时间及溶液组分 、pH 值、有无矿化剂和矿化剂种类;全部这些因素都将影响最终产物的大小、形 貌、物相等性质;水热反应温度是化学反应和晶体生长的重要影响因 素,它打算反应速率常数的大小;简述题 1、简述水热与溶剂热合成存在的问题?1)水热条件下的晶体生长或材料合成需要能够在高压下容纳高腐蚀性 溶剂的反应器,需要能被规范操作以及在极端温度压强条件下牢靠的设 备;由于反应条件的特别性,致使水热反应相比较其他反应体系而言具4 / 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 17 页精
8、选学习资料 - - - - - - - - - 有如下缺点: a 无法观看晶体生长和材料合成的过程,不直观;b 设备要求高耐高温高压的钢材,耐腐蚀的内衬,技术难度大温压掌握严格、成本高;C 安全性差,加热时密闭反应釜中流体体积膨胀,能够产生极大的压强,存在极大的安全隐患;2)水热反应的反应机理仍有待分析,目前,晶体生长机理的理论体系在某些晶体生长实践中得到了 应用,起到了肯定的指导作用;但是,迄今为止,几乎全部的理论或模型都没有完整给出晶体结构、缺陷、生长外形与生长条件四者之间的关 系,因此与制备晶体技术争论有较大的距离,在实际应用中存在很大的 局限性;2、与水热法相比,溶剂热法具有怎样的特点
9、?1)在有机溶剂中进行的反应能够有效地抑制产物的氧化过程或水中氧 的污染; 2)非水溶剂的采纳使得溶剂热法可挑选的原料的范畴大大扩 大,如氟化物、氮化物、硫属化合物等均可作为溶剂热反应的原材料;同时,非水溶剂在亚临界或超临界状态下特殊的物理化学性质极大地扩大了所能制备的目标产物的范畴; 3)由于有机溶剂的低沸点,在同样的条件下,它们可以达到比水热合成更高的气压,从而有利于产物的结 晶; 4)由于较低的反应温度,反应物中结构单元保留到产物中,且不 受破坏,同时,有机溶剂官能团和反应物或产物作用,生成某些新型在催化和储能方面有潜在应用的材料; 5)非水溶剂的种类繁多,其本身的一些特性,如极性与非极
10、性、配位络合作用、热稳固性等,为人们从 反应热力学和动力学的角度去熟悉化学反应的实质与晶体生长的特性,供应了很多值得争论和探讨的线索;5 / 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第三章 电解法名词说明1. 超电位: 实际开头分解的电压往往要比理论分解电压大一些,两者之差称之为超电压;2. 阳极效应: 在某些熔盐点解过程中,端电压急剧上升,电流就剧烈下降,同时,电解质与电极之间出现润湿不良现象,电解质似乎被一层气体膜隔开似的,电极四周仍显现微小火花放电的光圈;3 电位序: 各元素依据它们的标准电极电位数值的大小排
11、列出来的顺序;二、填空题1. 无机物电解反应可分为电仍原 和电氧化 两大类;隔板、多孔隔依结构与功能的不同,隔离器separator )大致分为2. 离器和隔膜 和离子交换膜 3 种类型 ;3. 电化学反应器一般由 阴极 、阳极 、电解质溶液 和 隔离器组成;当电流通过反应器时,溶液中的离子在电场作用下发生 迁移 ,电极上就发生 电子传递 反应,从而构成电流回路;4. 通常所说的电解液按其组成及结构可分为 电解质溶液 和熔融电解质两大类;电解质溶液按溶剂不同又分为 电解质水溶液 和 非水电解质溶液;5. 电极过程大致可分为以下三类:金属电极过程、气体电极过程 和电解氧化仍原;6. 电解槽中的离
12、子导体除常见的电解质溶液外,尚有 熔盐、固体电6 / 17 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解质 或 超临界流体 等;三、 简答题1、电极上产生超电位的缘由有哪些?影响超电位的因素?缘由: 1)浓差过电位:由于电解过程中电极上发生了化学反应,消耗了电解液中的有效成分,使得电极邻近电解液的浓度和远离电极的电解液的浓度 本体浓度)发生差别而造成;2)电阻过电位:由于电解过程中在电极表面形成一层氧化物的薄膜或其他物质,对电流的通过产生 阻力而引起的; 3)活化过电位:由于在电极上进行的电化学反应速率 往往不大,易产生电
13、化学极化,从而引起过电位;在电极上有氢或氧形成时,活化过电位更为显著;电解时所观看到的过电位一般不是单纯的某一种,可能是三种都显现,应依据详细反应和实际情形而定;影响因素: 1)电极材料;较小,气体物质的超电压较大;随之增大;2)析出物质的外形:通常金属的超电压 3)电流密度:电流密度增大,超电压第四章 气相沉积法 一名词说明 1. 化学气相沉积 : 是通过化学反应的方式,利用加热、等离子鼓励 或光辐射等各种能源,在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相 或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技术;2. 物理气相沉积 : 以物理机制来进行薄膜沉积而不涉及化学反应的7 / 17 名师归纳总结
14、- - - - - - -第 7 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 沉积技术,所谓物理机制是物质的相变化现象,如蒸镀,蒸镀源有固态转化为气态溅镀,蒸镀源就由气态转化为电浆态;3. 氧化仍原反应沉积: 一些元素的氢化物有机烷基化合物经常是气态的或者是易于挥发的液体或固体,便于使用在 CVD技术中;假如同时通入氧气,在反应器中发生氧化反应时就沉积出相应于该元素的氧化物薄膜;4. 化学合成反应沉积 : 由两种或两种以上的反应原料气在沉积反应器中相互作用合成得到所需要的无机薄膜或其它材料形式的方法;二填空1 在 MOCVD过程中,金属有机源MO源)可以在 热解 或光解
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022 材料 合成 制备 复习资料
限制150内