金刚石低压气相生长的热力学耦合模型(王季陶等著)思维导图
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高中化学知识构造网络图化学根本概念和根本理论元素与化合物有机化学根底化学计算化学实验化学工业知识化学根本概念和根本理论物质的分类组成原子的粒子间的关系核电荷数〔Z〕=核内质子数=核外电子数质量数〔A〕=质子数〔Z〕+中子数〔N〕元素周期律与周期表化学键与分子构造晶体类型与性质晶体类型性质比拟离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体构造组成粒子阴、阳离子分子原子金属阳离子和自由电子粒子间作用离子键范德华力共价键金属键物理性质熔沸点较高低很高有高有低硬度硬而脆小大有大有小、有延展性溶解性易溶于极性溶剂,难溶于非极性溶剂极性分子易溶于极性溶剂不溶于任何溶剂难溶〔钠等与水反响〕导电性晶体不导电;能溶于水的其水溶液导电;熔化导电晶体不导电,溶于水后能电离的,其水溶液可导电;熔化不导电不良〔半导体Si〕良导体〔导电传热〕典型实例NaCl、NaOHNa2O、CaCO3干冰、白磷冰、硫磺金刚石、SiO2晶体硅、SiCNa、Mg、AlFe、Cu、Zn化学反响类型离子反响氧化复原反响的有关概念的相互关系化学反响中的能量变化化学平衡弱电解质的电离平衡溶液的酸碱性盐类的水解酸碱中和滴定电化学返回页顶元素与化合物钠及其化合物碱金属氯及其化合物卤素氧族元素硫的重要化合物碳及其化合物硅及其化合物材料氮族元素氮和磷氨硝酸镁和铝铁及其化合物铜及其化合物返回页顶有机化学根底烃不饱和链烃芳香烃分类通式构造特点化学性质物理性质同分异构烷烃C n H2n+2(n≥1)①C-C单键②链烃①与卤素取代反响(光照)②燃烧③裂化反响一般随分子中碳原子数的增多,沸点升高,液态时密度增大。
气态碳原子数为1~4。
不溶于水,液态烃密度比水的小碳链异构烯烃C n H2n(n≥2)①含一个C≡C键②链烃①与卤素、H:、H2O等发生加成反响②加聚反响③氧化反响:燃烧,被KMnO4酸性溶液氧化碳链异构位置异构炔烃C n H2n-2(n≥2)①含一个C≡C键②链烃①加成反响②氧化反响:燃烧,被KMnO4酸性溶液氧化碳链异构位置异构苯及其同系物C n H2n-6(n≥6)①含一个苯环②侧链为烷烃基①取代反响:卤代、硝化、磺化②加成反响③氧化反响:燃烧,苯的同系物能被KMnO4酸性溶液氧化简单的同系物常温下为液态;不溶于水,密度比水的小侧链大小及相对位置产生的异构烃的衍生物构造、通式、化学性质鉴别类别官能团构造特点通式化学性质卤代烃-X〔卤素原子〕C-X键在一定条件下断裂C n H2n+1O2〔饱和一元〕(1)NaOH水溶液加热,取代反响(2)NaOH醇溶液加热,消去反响醇-OH〔羟基〕(1)—OH与烃基直接相连(2)—OH上氢原子活泼C n H2n+2O2〔饱和一元〕(1)取代:脱水成醚,醇钠,醇与羧酸成酯,卤化成卤代烃(2)氧化成醛(—CH2OH)(3)消去成烯醛(1)醛基上有碳氧双键(2)醛基只能连在烃基链端C n H2n O2〔饱和一元〕(1)加成:加H2成醇(2)氧化:成羧酸羧(1)—COOH可电离出H+(2)—COOH难加成C n H2n O〔饱和一元〕(1)酸性:具有酸的通性(2)酯化:可看作取代酯,R 必须是烃基C n H2n O2〔饱和一元〕水解成醇和羧酸酚(1)羟基与苯环直接相连(2)—OH上的H比醇活泼(3)苯环上的H比苯活泼(1)易取代:与溴水生成2,4,6-三溴苯酚(2)显酸性(3)显色:遇Fe3+变紫色代表物质转化关系糖类类别葡萄糖蔗糖淀粉纤维素分子式〔C6H12O6〕〔C12H22O11〕〔C6H10O5〕〔C6H10O5〕构造特点多羟基醛分子中无醛基,非复原性糖由几百到几千个葡萄糖单元构成的天然高分子化合物由几千个葡萄糖单元构成的天然高分子化合物主要性质白色晶体,溶于水有甜味。
《思维导图画册》-(七年级)第一讲《走近科学》知识思维体系科学画册•你相信吗?空调的发明居然沾了印刷机的光说起对盛夏湿热的体验,人们大多会用酷暑难耐来形容!多亏有了空调相伴,才使人们摆脱了暑热之苦。
然而,空调最初并不是为人类研发的。
1902年,世界上第一个空调系统诞生了,但它是按照印刷机的“体验”进行设计的。
说起空调的发明,有一个人不能不提,他就是美国工程师及发明家威利斯·开利(Willis Haviland Carrier,1876年-1950年)。
由于他是现代空调系统的发明者,因此被誉为是“空调之父”。
那么,空调是怎样发明出来的呢?人类又是如何享用到这个伟大发明的呢?知冷知热的印刷机1901年,开利毕业于康奈尔大学,并获得机械工程硕士学位。
他入职的第一份工作是在一家锻造公司担任供暖工程师。
第二年,他接手的第一个任务就是处理纽约市沙克特威廉印刷厂的温度和湿度问题。
“空调之父”——威利斯·开利原来,这家印刷厂是锻造公司的客户单位。
这家印刷厂在生产中遇到了一个大难题,由于空气温度和湿度的变化,使得纸张的伸缩不定,这样就导致了油墨对位不准,自然就无法生产出清晰的印刷品了。
于是,这家印刷厂就求助于关联公司了。
印刷也是一个细活,对环境条件的要求也是十分苛刻的。
比如,对室内温度和湿度都是有要求的,一般冬季要保持在21℃,夏季要保持在27℃,全年相对湿度要保持在55%。
威利斯·开利对于只有26岁的开利来说,这个问题无疑是一个巨大的挑战。
不过,开利是个聪明人。
他很快就找到了问题的症结所在,原来都是湿热波动惹的“祸”。
但是,要想用机器装置来解决这个问题还是要付出努力的。
大雾让他茅塞顿开开利的一次经历开阔了他的思路。
有一天的傍晚,开利在某火车站等火车的时候,那弥漫天空的大雾启发了他,使得他对温度、湿度和露点之间的关系有了更深刻的认识。
说起雾,可以说是无人不晓,然而,真正能从大雾中捕捉灵感的人并不多。
DLC膜类金刚石膜(Diamond-Like-Carbon,DLC),是一种非晶碳膜,它具有类似天然金刚石的许多性质,如高硬度、低摩擦系数、高电阻率、良好的光学性能、高化学稳定性等[1,2]。
因此,DLC膜广泛应用于机械、磁记录技术、光电、激光等领域,从20世纪80年代以来一直是薄膜技术领域研究的热点之一。
由于制备方法和采用的碳原子载气相沉积(PVD)制备的。
体不同,生成的DLC 膜中原子的键合方式(有C-H、C- C)及碳原子之间的键合方式(有sp2、sp3等)有所不同,并且各种键合方式的比例不同。
因此DLC膜是范围很大的一类非晶碳膜,为sp2、sp3键共存(石墨为sp2键、金刚石为sp3键)。
根据膜中含氢与否可分为无氢和含氢DLC,即ta-C和ta-C:H。
含氢的类金刚石膜是通过化学气相沉积(CVD)制备的,而不含氢的类金刚石膜是通过物理不同工艺制备的DLC的成分、结构和性能相差较大,一般把硬度超过金刚石硬度20%的绝缘无定型非晶碳膜称为类金刚石膜。
图1是类金刚石的C-H相图[3],可以看出,只有相图的上半部分才能形成DLC,图中ta-C和ta-C:H的区域即DLC的形成区域,它们均是含sp3键较多的区域。
典型的ta-C:H膜含sp3部分要少于50%,而ta-C膜(即四面体碳ta-C)包含85%甚至更高含量的sp3键。
图1 类金刚石C-H图在直流放电等离子体中,Whitmell和Williamson首次用碳氢气体制备了DLC 膜。
此后,DLC膜已被多种方法制备,它们的主要共同特征都是在粒子轰击的条件下成膜的,荷能离子对膜生长表面的轰击对其sp3键结构的形成起着关键的作用,故又称之为离子碳膜,并记为i-C。
到目前为止,类金刚石膜的制备方法大致可以分为两大类:物理气相沉积法和等离子体辅助化学气相沉积法(PECVD)。
前者包括蒸发镀膜、磁控溅射、离子束镀膜、脉冲激光沉积、激光-离子束沉积、磁过滤真空弧沉积方法等。