无机材料合成知识点.doc

无机材料合成知识点 1、写出三种实验室中常用的高温电炉： 电阻炉 、 感应炉 、 电子炉 。 2、感应炉工作时发热体与外界不接触。 3、感应炉的工作原理：在线圈中放一导体，当线圈中通以交流电时，在导体中便被感应出电流，借助于导体的电阻而发热。 4、热电偶的工作原理：不同金属或合金的电势随温度而变. 5、冰盐共熔体系中，3份冰+1份NaCl 可以达到 --21 ℃，3份冰+3份CaCl 可以达到 --40 ℃，2份冰+1份浓HNO3 可以达到 -56 ℃。 液氮用于冷浴时，最低可达 --205 ℃。 6、低温控制有两种，一是 恒温冷浴，二是 低温恒温器。 7、什么是高压合成？有哪些情况需要高压手段进行合成？ 高压合成：利用外加的高压力，使物质产生多型相变或发生不同物质间的化合，而得新相，新化合物或新材料。 1.在大气压条件下不能生长出满意的晶体，2.要求有特殊的晶型结构，3.晶体生长需要有高蒸汽压，4.生长或合成的物质在大气压或熔点以下会发生分解，5.在常压条件下不能发生化学反应，而只有在高压条件下才能发生化学反应，6.要求有某些高压条件下才能出现的高价态或低价态以及其他特殊的电子态，7.要求某些高压条件下才能出现的特殊性能等情况 8、高压在合成反应中的作用： 提高反应速率和产物的转化率，降低合成温度，缩短合成时间； 促使常温高温条件下难以进行的反应得以完成； 增加物质密度、配位数，提高对称性，缩短键长； 较易获得单项物质，提高结晶度； 促进化合物分解； 可以促进氧化反应，获得高氧化态化合物，也可以促进还原作用，获得低氧化态、增加氧缺位、促使金属氧化物还原； 可以抑制固体中原子的扩散，也可以促进原子迁移； 可以抑制非晶的晶化过程，也可以促进非晶的晶化过程。 9、粗真空、低真空、高真空、超高真空和极高真空的压力范围各是多少？ 10、溅射离子泵（或潘宁泵）抽真空的原理。 在很低压力下，仍能自持的放电，即所谓潘宁放电作用，让电子在正交电磁场作用下往复螺旋振荡，与气体分子不断碰撞时使气体分子电离，产生的离子以较大能量轰击阴极钛板。引起钛板的溅射，同时释放出二次电子，溅射出来的太离子沉积在阳极筒内壁，而不断形成新鲜的活性肽膜，对气体产生化学吸附“掩埋”作用。 11、溅射离子泵的启动压力为 0.1 Pa，极限真空度可达 10-8 Pa。 12、往复式真空泵的极限真空度为 1K Pa，所以它是获得 粗真空 设备。 13、静态实验进行真空检漏时，真空系统的真空度随时间的变化可以用下图4条曲线表示，请说明每条曲线代表的真空系统的情况。 A,已达到泵的极限真空度，在静态条件下，系统压力不随时间而变， 说明系统不漏气，也没有放气源，是一个好的系统。 B,没有达到泵的极限真空度，但静态下压力不变，说明系统密封良好，不漏气，系统清洁程度也是好的，没有气源。 C,未能达到泵的极限真空度，且在静态下压力逐渐增加，但大到一定值之后就不再增加了，这表明系统不漏气，但系统不清洁，存在放气源。 D,系统漏气，当漏气率与泵的抽速达到平衡时，真空度再也不能提高了，故达不到泵的极限真空度。 14、实验室中，净化气体常用的方法有 吸收 、 吸附 、 化学催化 、 冷凝 。 15、定组成混合气体的配制方法有三种：静态混合法、动态混合法、平衡法。 16、常用的气体流量计有 转子流量计 和 毛细管流量计 。 17、什么是超临界流体？超临界流体有什么特性？ 超临界流体：温度及压力均处于临界点以上的液体。 在超临界区，具有高溶解性和高选择性；在临界压力和临界温度以下溶解度急剧下降。 18、按照气相中是否发生化学反应，气相沉积法可分为 化学气相沉积 和 物理气相沉积 两类。 19、试根据下图，试解释磁控溅射的工作原理。并说明磁控溅射法的优缺点。 原理：电子e在电场E作用下向基板的运动过程中与氢原子碰撞，使其电离出氩离子和新的电子e，其中电子飞向基片，氩离子被电场加速向阴极靶运动，并轰出靶表面发生溅射。 优点：1.有很高的速率，2.在溅射金属时可避免二次电子轰击并使基板保持低温 3.有利于实验单晶与塑料基板，4.可用于制备各种材料 缺点：1.不能用于强磁性材料的低温高速溅射 2.靶材料的利用率低 20、什么是溅射镀？ 溅射度：利用带有电荷的离子在电场中加速后具有一定动能的特点。将离子引向欲被溅射的物质制成的钯电极。在离子能量合适的情况下，入射离子将在与靶材表面原子的碰撞过程中将后者溅射出来。这些被溅射出来的原子带有一定的动能，并且会沿着一定的方向射向衬底，从而达到沉积成为薄膜的目的。 21、化学气相沉积法能够发生的化学反应类型有哪些？ 1.热分解法，2.化学合成法3.化学转移反应，4.等离子体增强的沉积 22