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更新时间：2025-08-13 
浏览次数：72材料科学领域
陶瓷材料制备与烧结
实验目的：通过高温热处理使陶瓷粉末致密化，消除孔隙，提升力学性能。
典型案例：
氧化铝陶瓷：在1600℃下烧结，配合分段升温（如500℃保温2小时排除吸附水，1200℃保温3小时促进晶粒生长），最终致密度达99.5%，硬度提升20%。
氮化硅陶瓷：采用热压烧结工艺（1800℃+50MPa压力），通过高温箱式炉实现致密化，抗弯强度可达1GPa以上。
金属材料热处理
实验目的：优化金属组织结构，改善力学性能（如硬度、韧性、耐腐蚀性）。
典型案例：
不锈钢退火：在1050℃下保温1小时后缓冷，消除加工应力，降低硬度（从HRC40降至HRC25），便于后续加工。
钛合金时效处理：在500℃下保温8小时，析出α相强化颗粒，使抗拉强度提升15%。
齿轮渗碳淬火：在930℃下通入甲烷渗碳，表面碳含量达1.0%，淬火后硬度达HRC60，心部保持韧性。
复合材料合成
实验目的：通过高温反应使不同材料结合，形成具有优异性能的复合材料。
典型案例：
碳纤维增强陶瓷基复合材料（C/SiC）：在1400℃下通过化学气相渗透（CVI）工艺，使碳纤维与碳化硅基体结合，抗弯强度提升3倍。
金属基复合材料（Al₂O₃/Al）：在700℃下熔融铝液浸渗氧化铝颗粒，制备高强度轻质材料（密度2.8g/cm³，抗拉强度400MPa）。
半导体材料处理
实验目的：激活掺杂元素、修复晶格缺陷，提升电学性能。
典型案例：
硅片退火：在1000℃下真空退火，激活硼掺杂元素，使载流子迁移率从800cm²/(V·s)提升至920cm²/(V·s)。
氮化镓（GaN）生长：在1100℃下通过金属有机化学气相沉积（MOCVD），在蓝宝石衬底上生长高质量GaN薄膜，用于LED制造。
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