㈠ 晶體摻雜是怎樣的
1 晶體參雜如何實現:
通常制備晶體的方法都能用來實現參雜,比如制備微晶或納米晶常用的固相法,沉澱法,溶膠凝膠法,水熱法等。晶體參雜按照參雜離子在晶格中的位置分為:取代參雜和間隙參雜。並非隨意一種參雜離子都可以進入母體晶格,取代參雜時參雜離子與母體晶格中被取代離子之間需要滿足(1)離子半徑相近(2)價態相近才能實現參雜,間隙參雜時參雜離子的半徑要比較小,能進入晶格的間隙位置才能實現參雜。問題1中提到的ZrO2中摻雜Y2O3應該是用於穩定氧化鋯,抑制氧化鋯的晶型轉變。這里為了能使Y2O3易於進入ZrO2的晶格,降低結晶溫度,通常用液相法來制備,實現原料在原子級別的均勻混合,從而縮短結晶過程中原子的擴散路徑,在較低溫度下得到參雜的晶體。在該參雜晶體中Y占據Zr的格位(取代參雜),由於Y與Zr的價態不同而引入氧空位。
2 為什麼參雜之後形成空穴而不導致晶體結構崩塌
摻雜之後能形成空穴而不導致晶體結構崩塌是由於晶格可以通過晶體承受一定的晶格畸變。但是不同的晶體能承受的晶格畸變有一定的限度,因而參雜是有一定的限度的。取代參雜時,參雜離子與被取代離子的性質(半徑,電價等)越接近,取代引起的晶格畸變越小,最大參雜量越大(如一些合金,參雜離子和母體性質很相近時,可以實現無限制固溶,即使參雜濃度達到100%,晶體結構也會保持而不崩塌)。但是間隙參雜由於參雜離子半徑通常大於晶格間隙,參雜會引起較大的晶格畸變,因而最大參雜量比較小,如摻C的Fe(金屬材料還是大學學的,忘得差不多了,不記得叫啥了,當參雜量到一定值時,生成Fe3C,晶格結構發生改變)。而就ZrO2中摻雜Y2O3而言,能夠進入ZrO2中的Y的量是有一個最大值的,也即當原料中的Y超過ZrO2所能容納的最大值時,多出的Y無法在進入ZrO2晶格而是仍然以Y2O3的形式存在。
㈡ 金屬基復合材料的常用製造方法有哪些
金屬基復合材料的製造方法大致分為三種:
1.
固態法
固態法是在基體金屬處於固態情況下與增強材料混合組成新的復
合材料的方法。
其中包括粉末冶金法、
熱壓法、
熱等靜壓法、
扎製法、
擠壓和拉拔法、爆炸焊接法等。
2.
液態法
液態法是基體金屬處於熔融狀態時與增強材料混合組成新的復合
材料的方法。其中包括真空壓力浸漬法、擠壓鑄造法、攪拌鑄造法、
液態金屬浸漬法、共噴沉積法、原位反應生成法等。
3.
表面復合法
表面復合法包括物理氣相沉積法、化學氣相沉積法、熱噴塗法、
化學鍍法、電鍍法及復合鍍法等。