מהו סובלימציה הפוך?

ה סובלימציה לאחור או רגרסיבית, המכונה גם בתצהיר או מיצוק של גז על ידי קירור, היא ההפך של סובלימציה, אשר vaporizes מוצקים מבלי לנזול אותם תחילה.

חקירות רבות נעשות בתחום התצהיר אדי כימיים, במיוחד בתחום החומרים המשמשים לכיסוי פולימרים, ולמצוא חומרים פחות מזיקים לסביבה (אן מארי Helmenstine, 2016).

בטמפרטורה נתונה, רוב התרכובות והאלמנטים הכימיים עשויים להחזיק באחת משלוש מצבים שונים של חומר בלחצים שונים.

במקרים אלה, המעבר ממצב מוצק למצב גזי דורש מצב נוזלי בינוני. אבל בטמפרטורות נמוכות יותר מהנקודה המשולשת, עלייה בלחץ תוביל למעבר פאזה, ישירות מהגז למוצק.

כמו כן, בלחצים מתחת ללחץ הצבע המשולש, ירידה בטמפרטורה תגרום לגז להיות מוצק מבלי לעבור דרך האזור הנוזלי (Boundless, S.F.).

דוגמאות של סובלימציה לאחור

קרח ושלג הם הדוגמאות הנפוצות ביותר של סובלימציה לאחור. השלג הנופל בחורף הוא תולדה של הצטברות של אדי המים הנמצאים בעננים.

פרוסט הוא דוגמה נוספת לתצהיר שניתן לראות כניסוי בכימיה המתאר שינויים במצבי החומר.

ניתן גם להתנסות עם פחית אלומיניום מים מלח קר מאוד. מטאורולוגים הצליחו לבדוק בתצהיר יד ראשונה בחורף 2014 בשל טמפרטורות subzero באזורים רבים של ארצות הברית.

דיודות פולטות אור, או נורות LED, מצופים בחומרים שונים על ידי בתצהיר.

יהלומים סינתטיים יכולים גם להיעשות באמצעות בתצהיר כימי, כלומר יהלומים מכל הצורות, הגדלים והצבעים ניתן לבצע על ידי קירור מלאכותי גז פחמן.

סטודנטים יכולים להתנסות ביצירת יהלום סינתטי ללא כל החום והלחץ (Garrett-Hatfield, S.F.).

יישומים של סובלימציה

1 - בתצהיר אדי כימית

תצהיר אדי כימי (או CVD) הוא שם כללי עבור קבוצה של תהליכים הכוללים הפקדת חומר מוצק משלב גז דומה בכמה היבטים לתצהיר אדי פיזי (PVD). ).

PVD שונה כי מבשרי מוצקים, עם החומר להיות מופקדים להיות vaporized מ לבן מוצק והופקדו על המצע.

גזים מבשר (לעתים קרובות מדולל בגזים המוביל) מסופקים לתא התגובה בטמפרטורות סביב כ.

כאשר הם עוברים או באים במגע עם מצע מחומם, הם מגיבים או מתפרקים יצירת שלב מוצק כי הוא שהופקדו על המצע.

הטמפרטורה של המצע היא קריטית והוא יכול להשפיע על התגובות שיתרחשו (AZoM, 2002).

במובן מסוים, אתה יכול לעקוב אחר הטכנולוגיה של בתצהיר אדי כימיים, או CVD, כל הדרך חזרה לפרהיסטוריה:

"כשהמערות הדליקו מנורה ופיח הונח על קיר מערה", הוא אומר, זה היה צורה ראשונית של CVD.

כיום, CVD הוא כלי ייצור בסיסיים, המשמש בכל דבר, החל משקפי שמש לשקיות של שבבי תפוחי אדמה, והוא חיוני לייצור של הרבה האלקטרוניקה של היום.

היא גם טכניקה הכפופה עידון והרחבה מתמדת, דוחפים את המחקר של חומרים בכיוונים חדשים, כגון ייצור של סדינים גדולים של גרפן או פיתוח של תאים סולאריים שניתן "מודפס" על גיליון נייר או פלסטיק ( צ'נדלר, 2015).

2. בתצהיר אדי פיזית

תצהיר אדי פיזי (PVD) הוא למעשה טכניקת ציפוי אידוי, אשר כוללת את העברת החומר ברמה האטומית. זהו תהליך חלופי electroplating

התהליך דומה לתצהיר אדי כימי (CVD), למעט חומרי גלם / מבשרי.

כלומר, החומר להפקיד מתחיל בצורת מוצק, בעוד CVD מבשרי הם הציגו לתוך חדר התגובה במצב גזי.

הוא כולל תהליכים כגון ציפוי תרסיס ותצהיר דופק לייזר (AZoM, 2002).

בתהליך PVD, טוהר גבוהה ציפוי חומר מוצק (מתכות כגון טיטניום, כרום ואלומיניום) מתאדה על ידי חום או על ידי הפגזות יון (המקרטעת).

יחד עם זאת, גז תגובתי (לדוגמה, חנקן או גז המכיל פחמן) נוסף.

טופס תרכובת עם אדי מתכתי כי הוא שהופקדו על כלים או רכיבים כמו ציפוי דק מאוד חסיד.

עובי הציפוי אחיד מתקבל על ידי סיבוב החלקים במהירות קבועה סביב כמה צירים (Oerlikon Balzer, S.F.).

3. הפקדת שכבות אטומיות

בתצהיר של שכבות אטומית (DCA) היא טכניקה של בתצהיר בשלב אדי מסוגל להפקיד סרטים דקים באיכות גבוהה, אחידה ומציית בטמפרטורות נמוכות יחסית.

תכונות אלה מצטיינים ניתן להשתמש כדי להתמודד עם האתגרים לעיבוד עבור סוגים שונים של תאים סולאריים מהדור הבא.

לכן, DCA עבור תאים photovoltaic משכה עניין רב במחקר אקדמי ותעשייתי בשנים האחרונות (J A ואן דלפט, 2012).

בתצהיר של שכבות אטומית מספק כלי ייחודי לצמיחה של סרטים דקים עם קונפורמיות מעולה ושליטה עובי לרמות אטומית.

היישום של DCA במחקר אנרגיה קיבל תשומת לב גוברת בשנים האחרונות.

בטכנולוגיה סולארית, סיליקון ניטריד Si3N4 משמש שכבת antireflective. שכבה זו גורמת לצבע הכחול כהה של תאים סולריים גבישיים גבישי.

התצהיר מבוצע עם פלזמה משופרת במערכת PECVD (תצהיר אדי כימי משופר על ידי פלזמה) (Wenbin Niu, 2015).

הטכנולוגיה PECVD מאפשרת בתצהיר מהיר של שכבת ניטריד הסיליקון. הכיסוי של הקצוות הוא טוב.

באופן כללי, סילאן ואמוניה משמשים כחומר גלם. הפקדת יכולה להתרחש בטמפרטורות מתחת 400 ° C (Crystec טכנולוגיה המסחר, ש ').

הפניות

1. אן מארי Helmenstine, פ '(2016, 20 יוני). סובלימציה הגדרה (שלב המעבר בכימיה). מקורו באתר Thinkco.com.
2. (2002, 31 ביולי). כימית הפקדת אדי (CVD) - מבוא. משוחזר מ azom.com.
3. (2002, 6 באוגוסט). הפקדת אדי פיזי (PVD) - מבוא. משוחזר מ azom.com.
4. (S.F.). מעבר מוצק לגז. שחזר מ.
5. צ'נדלר, ד 'ל. (2015, 19 ביוני). הסביר: בתצהיר אדי כימיים. מקור: news.mit.edu.
6. Crystec טכנולוגיה המסחר. (S.F.). הפקדת של סיליקון ניטריד שכבות antireflexion על גבי תאים סולריים גבישיים גבישיים על ידי טכנולוגיית PECVD. שחזר מ crystec.com.
7. Garrett-Hatfield, L. (S.F.). הפקדת ניסויים בכימיה. מקור: education.seattlepi.com.
8. J A van Delft, D. G.-A. (2012, 22 ביוני). שכבת אטומית שכבת עבור photovoltaics:. משוחזר מ- Tue.n.
9. Oerlikon Balzer. (S.F.). תהליכים מבוססי PVD. שחזר מ oerlikon.com.
10. Wenbin Niu, X. L. (2015). יישומים של בתצהיר שכבה אטומית בתאים סולריים. ננוטכנולוגיה, כרך 26, מספר 6.