
【化】 whisker; whiskers
brilliant; crystal; glittering
beard; must; wait
【醫】 barba; beard; palp; palpae
晶須(whisker)是材料科學領域中具有特定晶體結構的纖維狀單晶體,其直徑通常在微米級别,長度可達數毫米。這種特殊結構賦予其接近理論極限的力學強度,在複合材料增強、電子封裝和航空航天領域具有重要應用價值。根據中國材料研究學會的定義,晶須的生長機制主要包含氣-液-固(VLS)機理和應力誘導生長兩種模式,其中碳化矽晶須的斷裂強度可達14 GPa,楊氏模量超過400 GPa。
美國國家标準與技術研究院(NIST)的實驗數據顯示,氧化鋁晶須在高溫環境(>1600°C)下仍能保持穩定的化學性質,其熱膨脹系數(CTE)計算公式為: $$ alpha = frac{1}{L} frac{dL}{dT} $$ 其中$α$表示熱膨脹系數,$L$為原始長度,$T$為溫度參數。日本陶瓷協會的研究表明,钛酸鉀晶須因其獨特的介電特性,已被應用于5G通信基闆的填料材料,可有效降低信號傳輸損耗達23%。
參考資料:
晶須是一種微納米級的纖維狀單晶材料,其原子排列高度有序,具有接近完整晶體理論值的機械強度。以下從定義、特性、分類和應用四方面詳細解釋:
晶須是人工或自然條件下生長的單晶短纖維,直徑通常為微米級,長度可達數厘米。其最大特點是晶體結構近乎完美,幾乎不含晶界、位錯、空穴等缺陷。
作為高性能增強體,廣泛用于:
注:錫晶須作為特殊類型,其自發生長可能導緻電子設備故障,需通過合金鍍層(如錫鉛)抑制。
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