หุ้น:
Reverse ระเหิดคืออะไร
ระเหิดกลับ หรือถอยหลังเรียกว่าการสะสมหรือการทำให้เป็นก้อนแข็งของก๊าซโดยการระบายความร้อนเป็นตรงกันข้ามกับการระเหิดซึ่งระเหยของแข็งโดยไม่ต้องทำให้เป็นของเหลว.
การตรวจสอบจำนวนมากกำลังดำเนินการในด้านการสะสมไอสารเคมีโดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ของวัสดุที่ใช้ในการครอบคลุมโพลิเมอร์และค้นหาวัสดุที่ไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม (Anne Marie Helmenstine, 2016).
ที่อุณหภูมิที่กำหนดสารประกอบและองค์ประกอบทางเคมีส่วนใหญ่อาจมีสถานะที่แตกต่างกันหนึ่งในสามของสสารที่ความดันต่างกัน.
ในกรณีเหล่านี้การเปลี่ยนจากสถานะโซลิดเป็นสถานะก๊าซต้องการสถานะของเหลวระดับกลาง แต่ที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดสามจุดการเพิ่มแรงดันจะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนเฟสจากก๊าซไปยังของแข็งโดยตรง.
นอกจากนี้ที่ความดันต่ำกว่าความดันสามจุดการลดลงของอุณหภูมิจะส่งผลให้ก๊าซกลายเป็นของแข็งโดยไม่ต้องผ่านบริเวณของเหลว (ไร้ขอบเขต, S.F. ).
ตัวอย่างของการระเหิดกลับ
น้ำแข็งและหิมะเป็นตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดของการระเหิดแบบย้อนกลับ หิมะที่ตกลงมาในฤดูหนาวเป็นผลมาจากการระบายความร้อนของไอน้ำที่พบในเมฆ.
Frost เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของการสะสมที่สามารถถูกมองว่าเป็นการทดลองทางเคมีที่อธิบายการเปลี่ยนแปลงในสถานะของสสาร.
คุณสามารถทดลองกับกระป๋องอลูมิเนียมและน้ำเกลือที่เย็นจัดได้ นักอุตุนิยมวิทยาสามารถทดสอบการสะสมของมือแรกในช่วงฤดูหนาวปี 2014 เนื่องจากอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ในหลายพื้นที่ของสหรัฐอเมริกา.
ไดโอดเปล่งแสงหรือไฟ LED เคลือบด้วยสารต่าง ๆ โดยการสะสม.
เพชรสังเคราะห์สามารถสร้างขึ้นโดยใช้การสะสมทางเคมีซึ่งหมายความว่าเพชรที่มีรูปร่างทุกขนาดและสีสามารถทำได้โดยการหล่อเย็นก๊าซคาร์บอน.
นักเรียนสามารถทดลองทำเพชรสังเคราะห์โดยไม่ต้องใช้ความร้อนและแรงดัน (Garrett-Hatfield, S.F. ).
การประยุกต์ใช้การระเหิด
1- การสะสมไอสารเคมี
การสะสมไอสารเคมี (หรือ CVD) เป็นชื่อสามัญสำหรับกลุ่มของกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการฝากวัสดุที่เป็นของแข็งจากเฟสก๊าซและมีความคล้ายคลึงในบางแง่มุมกับการสะสมไอทางกายภาพ (PVD) ).
PVD มีความแตกต่างในการที่สารตั้งต้นแข็งตัวโดยวัสดุที่จะถูกนำไประเหยกลายเป็นไอจากของแข็งสีขาวและสะสมอยู่บนพื้นผิว.
ก๊าซตั้งต้น (มักเจือจางในก๊าซพาหะ) จะถูกส่งไปยังห้องทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิโดยรอบ.
เมื่อพวกเขาผ่านหรือสัมผัสกับพื้นผิวที่ร้อนพวกเขาจะทำปฏิกิริยาหรือสลายตัวกลายเป็นโซลิดเฟสที่วางอยู่บนพื้นผิว.
อุณหภูมิของวัสดุพิมพ์มีความสำคัญและสามารถมีอิทธิพลต่อปฏิกิริยาที่จะเกิดขึ้น (AZoM, 2002).
ในความรู้สึกคุณสามารถติดตามเทคโนโลยีของการสะสมไอสารเคมีหรือ CVD ตลอดทางจนถึงยุคก่อนประวัติศาสตร์:
“ เมื่อมนุษย์ถ้ำทำการจุดตะเกียงและเขม่าถูกวางอยู่บนผนังถ้ำ” เขากล่าวมันเป็นรูปแบบพื้นฐานของ CVD.
วันนี้ CVD เป็นเครื่องมือการผลิตขั้นพื้นฐานที่ใช้ในทุกสิ่งตั้งแต่แว่นตากันแดดจนถึงถุงมันฝรั่งทอดและเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบัน.
นอกจากนี้ยังเป็นเทคนิคในการปรับแต่งและการขยายตัวอย่างต่อเนื่องผลักดันการวิจัยวัสดุในทิศทางใหม่เช่นการผลิตแผ่นกราฟีนขนาดใหญ่หรือการพัฒนาเซลล์สุริยะที่สามารถ "พิมพ์" บนแผ่นกระดาษหรือพลาสติก ( Chandler, 2015).
2- การสะสมไอทางกายภาพ
การสะสมไอทางกายภาพ (PVD) เป็นเทคนิคการเคลือบกลายเป็นไอซึ่งเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนของวัสดุในระดับอะตอม มันเป็นกระบวนการทางเลือกในการชุบด้วยไฟฟ้า
กระบวนการนี้คล้ายกับการสะสมไอสารเคมี (CVD) ยกเว้นว่าวัตถุดิบ / สารตั้งต้น.
นั่นคือวัสดุที่จะฝากเริ่มต้นในรูปแบบที่เป็นของแข็งในขณะที่ CVD สารตั้งต้นจะถูกนำเข้าสู่ห้องปฏิกิริยาในสถานะก๊าซ.
มันรวมกระบวนการต่าง ๆ เช่นการเคลือบสเปรย์และการสะสมของเลเซอร์ชีพจร (AZoM, 2002).
ในกระบวนการ PVD วัสดุเคลือบแข็งที่มีความบริสุทธิ์สูง (โลหะเช่นไทเทเนียม, โครเมียมและอลูมิเนียม) ถูกระเหยด้วยความร้อนหรือด้วยการทิ้งระเบิดของไอออน (สปัตเตอร์).
ในเวลาเดียวกันจะมีการเพิ่มก๊าซปฏิกิริยา (เช่นไนโตรเจนหรือก๊าซที่มีคาร์บอน).
รวมตัวกับไอโลหะที่สะสมอยู่บนเครื่องมือหรือส่วนประกอบในรูปแบบการเคลือบที่บางและสม่ำเสมอ.
ความหนาของการเคลือบผิวสม่ำเสมอนั้นเกิดจากการหมุนชิ้นส่วนด้วยความเร็วคงที่รอบ ๆ หลายแกน (Oerlikon Balzer, S.F. ).
3- การสะสมของชั้นอะตอม
การสะสมของอะตอมเลเยอร์ (DCA) เป็นเทคนิคของการสะสมในเฟสไอที่สามารถสะสมฟิล์มบางที่มีคุณภาพสูงสม่ำเสมอและเป็นไปตามมาตรฐานที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ.
คุณสมบัติที่โดดเด่นเหล่านี้สามารถใช้เพื่อรับมือกับความท้าทายในการประมวลผลสำหรับเซลล์สุริยะรุ่นต่อ ๆ ไป.
ดังนั้น DCA สำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ได้ดึงดูดความสนใจอย่างมากในงานวิจัยทางวิชาการและอุตสาหกรรมในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา (J A van Delft, 2012).
การสะสมชั้นอะตอมมิกเป็นเครื่องมือที่ไม่เหมือนใครสำหรับการเติบโตของฟิล์มบางที่มีความสอดคล้องและการควบคุมความหนาที่ดีเยี่ยมถึงระดับอะตอม.
การประยุกต์ใช้ DCA ในการวิจัยพลังงานได้รับความสนใจมากขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา.
ในเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์จะใช้ซิลิคอนไนไตรด์ Si3N4 เป็นชั้นป้องกันการสะท้อน ชั้นนี้ทำให้เกิดสีน้ำเงินเข้มของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกซิลิคอน.
การสะสมจะดำเนินการกับพลาสมาที่ปรับปรุงแล้วในระบบ PECVD (การสะสมไอสารเคมีที่ปรับปรุงโดยพลาสมา) (Wenbin Niu, 2015).
เทคโนโลยี PECVD ช่วยให้การสะสมอย่างรวดเร็วของชั้นซิลิคอนไนไตรด์ การครอบคลุมของขอบนั้นดี.
โดยทั่วไปไซเลนและแอมโมเนียจะถูกใช้เป็นวัตถุดิบ การทับถมสามารถเกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 400 ° C (Crystec Technology Trading, S.F. ).
การอ้างอิง
- Anne Marie Helmenstine, P. (2016, 20 มิถุนายน) คำจำกัดความการระเหิด (การเปลี่ยนเฟสในวิชาเคมี) ดึงมาจาก thinkco.com.
- (2002, 31 กรกฎาคม) การสะสมไอสารเคมี (CVD) - คำแนะนำ กู้คืนจาก azom.com.
- (2002, 6 สิงหาคม) การสะสมไอทางกายภาพ (PVD) - คำแนะนำ กู้คืนจาก azom.com.
- ( S.F. ) การเปลี่ยนสถานะของแข็งเป็นแก๊ส กู้คืนจาก boundless.com.
- Chandler, D. L. (2015, 19 มิถุนายน) อธิบาย: การสะสมไอสารเคมี เรียกดูจาก news.mit.edu.
- การซื้อขายเทคโนโลยี Crystec ( S.F. ) การสะสมของชั้น antireflexion ของซิลิกอนไนไตรด์บนเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกซิลิกอนโดยใช้เทคโนโลยี PECVD กู้คืนจาก crystec.com.
- Garrett-Hatfield, L. (S.F. ) การสะสมในการทดลองทางเคมี ดึงมาจาก education.seattlepi.com.
- J A van Delft, D. G.-A. (2012, 22 มิถุนายน) การสะสมชั้นอะตอมสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์:. กู้คืนจาก tue.n.
- Oerlikon Balzer ( S.F. ) กระบวนการที่ใช้ PVD กู้คืนจาก oerlikon.com.
- Wenbin Niu, X. L. (2015) การประยุกต์การสะสมชั้นอะตอมในเซลล์สุริยะ นาโนเทคโนโลยีเล่ม 26 หมายเลข 6.