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制备条件对碱式硫酸镁晶须形貌的影响
时间 : 2019-03-27 18:56 浏览量 : 238

         硫酸镁用这两种方法可以合成大长径比的晶须但这两种方法存在制备周期长、产率低等缺陷。硫酸镁制备过程中可以采用超声波加快结晶进程但超声波的引入也增大了晶核的粒径使晶须的长径比减小。因此缩短生产周期和提高晶须的产率是碱式氯化镁晶须制备所要解决的首要问题。常见晶须的生长机理迄今为止已制备出数百种晶这些晶须按照材料的不同可分为有机晶须和无机晶须两大类。有机晶须主要包括纤维素晶须、聚甲醛晶须和聚酯晶须它们由聚合物链沿晶须轴向紧密堆砌而成结晶度高理化性能优良广泛应用于聚合物材料中。无机晶须主要包括金属晶须、陶瓷质晶须和无机盐晶须。其中金属晶须主要有Sn、W和Fe-Ni合金晶须等但由于金属晶须制备条件较为严格成本较高未能进行大规模工业化生产。

       陶瓷质晶须是一类强度高、耐热性好的无机晶须主要包括氧化物、碳化物、氮化物和硼化物晶须是目前工业上应用最多的晶须。无机盐晶须主要包括硫酸盐、碳酸盐和复合盐类晶须由于该类晶须生产原料廉价易得生产条件相对简单具有广阔的工业应用前景。由螺旋位错在界面上的露头点所形成的台阶可作为晶须生长的生长源。这些显露出的台阶为晶体生长提供了能量“优惠区”消除了二维成核的必要性使晶核在低的过饱和度条件下优先沿着轴向生长。该机理认为晶须本质上是晶体在位错方向上延伸的结果且机理的合理性已被许多实验数据所证实。当小液滴中原料达到一定的过饱和度时基体与液滴的界面上开始析出晶体随着原料气体的连续供给晶须沿着垂直于基体的方向连续生长直至生长停止。由此可见液滴是VLS机理中晶须生长的关键所在它吸纳气体原料分子提供结晶场所“活化”了气固间的反应消除了二维成核的必要性使晶体择优取向生长且生长速率接近理想的生长速率。




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