區域熔化結晶英文解釋翻譯、區域熔化結晶的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 zone melting crystallization

分詞翻譯：

區域的英語翻譯：

area; circumscription; confine; district; extent; reach; region; section
【計】 A; area; region
【化】 band

熔化的英語翻譯：

flux; fuse; melt; melt down
【計】 fusing
【化】 fusion; melting
【醫】 fuse; fusion; fusional; lyse; lysis; lyso-; lyze

結晶的英語翻譯：

crystal; crystallization; crystallize
【化】 crystallization
【醫】 Crys.; crystal; crystallization

專業解析

區域熔化結晶（Zone Melting Crystallization）是一種利用局部加熱和定向凝固原理，實現材料提純或單晶生長的技術。其核心是通過在固态材料上形成狹窄的熔融區域（稱為“熔區”），并控制該熔區沿材料長度方向緩慢移動，利用雜質在固液相中溶解度的差異（分凝效應）來富集或排除雜質，最終獲得高純度晶體或單晶材料。

一、術語解析（漢英對照）

區域（Zone）
指在材料上被局部加熱形成的有限熔融區段。該區域在移動過程中實現雜質的定向遷移。

熔化（Melting）
通過外部熱源（如感應線圈、激光）使材料局部熔融，形成液态相。

結晶（Crystallization）
熔區移動後，熔融部分重新凝固結晶，通過控制凝固速率和溫度梯度，獲得特定取向或高純度的晶體。

二、工作原理

分凝效應（Segregation Effect）
雜質在固相和液相中的平衡濃度不同，常用分凝系數（( k = C_s / C_l )）描述，其中 ( C_s ) 為固相雜質濃度，( C_l ) 為液相雜質濃度。當 ( k < 1 ) 時，雜質被推向熔區末端；當 ( k > 1 ) 時，雜質在凝固端富集。

熔區移動
熔區以恒定速度單向移動，雜質隨熔區遷移至材料末端，經多次重複操作可顯著提升純度。單晶生長則需在凝固端引入籽晶，控制晶體取向。

三、主要應用領域

半導體材料提純
如矽（Si）、鍺（Ge）的提純，降低雜質濃度至ppb級。

單晶制備
用于生長高溫合金、激光晶體（如YAG）及超導材料單晶。

核工業材料處理
提純核燃料（如鈾）及核反應堆結構材料。

四、技術優勢與局限

優勢：
無需化學溶劑，可處理高熔點材料；雜質去除效率高，適用于超高純度需求。

局限：
能耗高，設備複雜；對雜質分凝系數接近1的材料效果有限。

五、權威參考文獻

Pfann, W. G. Zone Melting. Wiley, 1958.（經典理論奠基）
ASTM B848 Standard Specification for Zone Melting Refined Germanium（标準化工藝指南）
Zhang, Y. et al. Journal of Crystal Growth, 2020, 532: 125438.（現代應用進展）

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網絡擴展解釋

區域熔化結晶是一種材料處理技術，結合了局部熔化與受控結晶的過程，主要用于提純物質或制備高純度晶體。以下是詳細解釋：

基本定義
該技術通過局部加熱使材料的特定區域熔化，隨後在溫度梯度下緩慢冷卻，促使熔融部分重新結晶。其核心在于利用熔化與結晶的物理特性，分離雜質并形成有序晶體結構。
關鍵過程
- 區域熔化：僅對材料的一部分加熱至熔點以上（如半導體矽），形成熔融區（參考的熔化定義）。
- 定向結晶：移動加熱源或材料，使熔區逐漸推移，雜質因溶解度差異被富集在熔融末端，而純淨部分則通過結晶形成均勻晶體（參考的結晶原理）。
主要應用
- 材料提純：例如制備高純度金屬（如鍺、矽），雜質被驅趕至材料一端後切除。
- 單晶生長：用于制造半導體、光學元件等需要高度有序結構的材料。
科學原理
- 熔化時吸收熱量（吸熱過程），結晶時釋放熱量（、）。
- 結晶速度與溫度梯度控制直接影響晶體質量，需精确調控以避免缺陷。

該技術是材料科學中的重要方法，體現了相變過程（固态-液态-固态）的工程化應用。如需進一步了解具體工藝參數，可查閱材料提純或晶體生長相關文獻。