Kas ir reversā sublimācija?

The reversā sublimācija vai regresīvs, ko sauc arī par gāzes uzkrāšanos vai sacietēšanu, dzesējot, ir pretējs sublimācijai, kas iztvaicē cietās vielas bez iepriekšējas sašķidrināšanas..

Daudzi pētījumi notiek ķīmisko tvaiku nosēdumu jomā, jo īpaši tādu materiālu jomā, ko izmanto polimēru pārklāšanai, un atrodami videi mazāk kaitīgi materiāli (Anne Marie Helmenstine, 2016).

Noteiktā temperatūrā lielākajai daļai savienojumu un ķīmisko elementu var būt viens no trim dažādiem vielas stāvokļiem dažādos spiedienos.

Šādos gadījumos pārejai no cietā stāvokļa uz gāzveida stāvokli ir nepieciešams šķidrais šķidrums. Bet temperatūrā, kas ir zemāka par trīskāršu punktu, spiediena pieaugums radīs fāzes pāreju tieši no gāzes uz cieto vielu.

Arī spiedienā, kas zemāks par trīskāršā spiediena spiedienu, temperatūras pazemināšanās rezultātā gāze kļūst cieta, nešķērsojot šķidrumu (Boundless, S.F.).

Reversās sublimācijas piemēri

Ledus un sniega ir visizplatītākie atgriezeniskās sublimācijas piemēri. Ziemā sniegs, kas nokrīt ziemā, ir mākoņos atrastā ūdens tvaika pārpalikuma rezultāts.

Sals ir vēl viens nogulsnēšanas piemērs, ko var uzskatīt par ķīmijas eksperimentu, kas apraksta izmaiņas vielas stāvokļos.

Jūs varat arī eksperimentēt ar alumīnija kārbu un ļoti aukstu sālsūdeni. Meteorologi 2014. gada ziemā spēja pārbaudīt depozītu pirmās puses, jo daudzās Amerikas Savienoto Valstu teritorijās bija zemākas temperatūras..

Gaismas diodes vai gaismas diodes tiek pārklātas ar dažādām vielām.

Sintētiskos dimantus var izgatavot arī, izmantojot ķīmisko nogulsnēšanos, kas nozīmē, ka dimantus no visām formām, izmēriem un krāsām var izgatavot, mākslīgi dzesējot oglekļa gāzi..

Studenti var eksperimentēt ar sintētisko dimantu izgatavošanu bez visa siltuma un spiediena (Garrett-Hatfield, S.F.).

Sublimācijas pielietojumi

1. Ķīmiskā tvaiku nosēdināšana

Ķīmiskā tvaiku uzklāšana (vai CVD) ir vispārējs nosaukums tādu procesu grupai, kas ietver cietā materiāla nogulsnēšanu no gāzes fāzes un dažos aspektos ir līdzīga fizikālai tvaiku uzkrāšanai (PVD). ).

PVD atšķiras ar to, ka prekursori ir cieti, un nogulsnējamais materiāls tiek iztvaicēts no cietas baltas un nogulsnēts uz substrāta..

Prekursoru gāzes (bieži atšķaidītas nesējgāzēs) tiek ievadītas reakcijas kamerā aptuveni apkārtējā temperatūrā.

Kad tie nonāk vai nonāk saskarē ar apsildāmu substrātu, tie reaģē vai sadalās, veidojot cietu fāzi, kas nogulsnējas uz substrāta..

Pamatnes temperatūra ir kritiska un var ietekmēt reakcijas, kas notiks (AZoM, 2002).

Savā ziņā jūs varat izsekot ķīmisko tvaiku nosēdumu vai CVD tehnoloģijai visu laiku līdz aizvēsturei:

"Kad alu apgaismojums iededzināja lampu un kvēpu," viņš saka, ka tas bija rudimentāls CVD veids..

Šodien CVD ir galvenais ražošanas līdzeklis, ko izmanto viss, sākot no saulesbrilles līdz kartupeļu čipsiem, un tas ir ļoti svarīgs mūsdienu elektronikas ražošanai..

Tas ir arī paņēmiens, kas ir pilnveidojams un nepārtraukti paplašināts, veicot materiālu izpēti jaunos virzienos, piemēram, lielu grafēnu loksnes ražošanā vai saules elementu izstrādē, ko varētu "izdrukāt" uz papīra vai plastmasas lapas. Chandler, 2015).

2. Fizikālā tvaiku nosēdināšana

Fizikālā tvaiku nosēdināšana (PVD) būtībā ir iztvaicēšanas pārklājuma metode, kas ietver materiāla nodošanu atomu līmenī. Tas ir alternatīvs galvanizācijas process

Šis process ir līdzīgs ķīmiskā tvaiku uzkrāšanai (CVD), izņemot izejvielas / prekursorus.

Tas nozīmē, ka nogulsnējamais materiāls sākas cietā formā, savukārt CVD prekursori tiek ievadīti reakcijas kamerā gāzveida stāvoklī..

Tā ietver procesus, piemēram, izsmidzināšanas pārklājumu un lāzera impulsa uzkrāšanos (AZoM, 2002).

PVD procesā augstas tīrības pakāpes materiāls (metāli, piemēram, titāns, hroms un alumīnijs) tiek iztvaicēts ar karstumu vai jonu bombardēšanu (sputterēšanu)..

Tajā pašā laikā pievieno reaktīvo gāzi (piemēram, slāpekli vai gāzi, kas satur oglekli).

Izveidojiet savienojumu ar metāla tvaiku, kas uzklāts uz instrumentiem vai sastāvdaļām kā plāns un ļoti izturīgs pārklājums.

Vienādu pārklājuma biezumu iegūst, pagriežot detaļas nemainīgā ātrumā ap vairākām asīm (Oerlikon Balzer, S.F.)..

3. Atomu slāņu nogulsnēšana

Atomu slāņu (DCA) nogulsnēšanās ir tvaika fāzē nogulsnēšanas metode, kas spēj nogulsnēt augstas kvalitātes, viendabīgas un saderīgas plānas plēves relatīvi zemās temperatūrās..

Šīs izcilās īpašības var izmantot, lai risinātu apstrādes problēmas dažādiem nākamās paaudzes saules bateriju veidiem.

Tāpēc pēdējo gadu laikā fotogalvanisko elementu DCA ir piesaistījusi lielu interesi par akadēmiskajiem un rūpnieciskajiem pētījumiem (J A van Delft, 2012).

Atomu slāņu nogulsnēšana ir unikāls līdzeklis, lai palielinātu plānas plēves ar lielisku atbilstību un biezuma kontroli atomu līmenī.

Pēdējo gadu laikā arvien lielāku uzmanību pievērsa DCA piemērošanai enerģētikas pētniecībā.

Saules tehnoloģijā silīcija nitrīds Si3N4 tiek izmantots kā pretaizdzīšanas slānis. Šis slānis izraisa kristāliskā silīcija saules bateriju tumši zilo krāsu.

Uzkrāšanās notiek ar uzlabotu plazmu PECVD sistēmā (ķīmiskā tvaiku nosēdināšana, ko pastiprina plazma) (Wenbin Niu, 2015).

PECVD tehnoloģija ļauj ātri nogulsnēt silīcija nitrīda slāni. Malu malas ir labas.

Par izejvielām parasti izmanto silānu un amonjaku. Nosēdumi var notikt temperatūrā, kas zemāka par 400 ° C (Crystec Technology Trading, S.F.)..

Atsauces

1. Anne Marie Helmenstine, P. (2016, 20. jūnijs). Sublimācijas definīcija (fāzes pāreja ķīmijā). Izgūti no.
2. (2002, 31. jūlijs). Ķīmiskā tvaiku uzklāšana (CVD) - ievads. Atgūts no azom.com.
3. (2002, 6. augusts). Fizikālā tvaiku uzklāšana (PVD) - ievads. Atgūts no azom.com.
4. (S.F.). Cieta līdz gāzes pārejai. Atgūts no boundless.com.
5. Chandler, D. L. (2015. gada 19. jūnijs). Paskaidrojums: ķīmiskā tvaiku nogulsnēšana. Izgūti no news.mit.edu.
6. Crystec Technology Trading. (S.F.). Silikona nitrīda pretplūsmas slāņu nogulsnēšana uz kristāliskiem silīcija saules elementiem ar PECVD tehnoloģiju. Atgūts no.
7. Garrett-Hatfield, L. (S.F.). Nosēdumi ķīmijas eksperimentos. Izgūti no education.seattlepi.com.
8. J A van Delft, D. G.-A. (2012. gada 22. jūnijs). Atomu slāņa uzklāšana fotoelementiem:. Atgūts no tn.n.
9. Oerlikon Balzer. (S.F.). PVD balstīti procesi. Atgūts no oerlikon.com.
10. Wenbin Niu, X. L. (2015). Atomu slāņa uzklāšanas izmantošana saules baterijās. Nanotehnoloģija, 26. sējums, 6. numurs.