【正文】 ? 缺點： 1鹽類分解會產生大量有害氣體，污 染環(huán)境； 2生產過程較沉淀法等其他方法復雜。 溶液生長法 ? 主要用于人工合成晶體的制備。 ? 基本原理：是將所需制備晶體的原料作為溶質形成過飽和溶液，逐漸結晶，使晶體長大。 ? 可分為： 1低溫溶液生長法、變溫法（降溫法、升溫法）、流動法。 2高溫溶液生長法：使高熔點的結晶物質溶解于低熔點的助熔劑中，形成飽和溶液，通過降溫或蒸發(fā)使欲生長的晶體自發(fā)結晶或在粒晶上生長。 ? 定義：以固態(tài)物為原料，通過固相反應和燒結等過程制備材料的方法。例如：水泥熟料的煅燒 陶瓷、耐火材料的 高溫燒結 , 粉末冶金 ,人工晶體固相生長 ,高溫自蔓延合成 。 ? 固相反應： 是固體直接參與化學反應，一般由相界面上的化學反應和固相內的物質遷移兩個過程組成。包括：化合反應 、分解反應、 氧化還原反應 、固溶反應、 相變等。 ? 固相反應開始溫度：一般低于反應物的熔融溫度或系統(tǒng)的低共熔溫度。通常相當于一種反應物開始呈現(xiàn)顯著擴散的溫度。稱為 泰曼溫度或燒結溫度 。 ? 不同物質的泰曼溫度與其熔點 Tm存在一定的關系。金屬為 ()Tm 、鹽類為 、硅酸鹽為 ()Tm 固相法 高溫燒結法 自蔓延高溫合成法 固相縮聚 熱分解法 ? 燒結 是一種合成加工方法。它使由細小顆粒構成的多孔固體變成致密的固體，同時了它的機械強度，并賦予它其他一些物理性能。 ? 燒結的推動力： 減少內表面的傾向。 ? （ 1）粉料在粉碎與研磨過程中消耗機械能，以表面能形式貯存在粉體中，同時粉碎也引起晶格缺陷。 ? （ 2）粉體與燒結體相比處在能量不穩(wěn)定狀態(tài)，任何系統(tǒng)能量降低是一種自發(fā)趨勢。 ? 燒結理論認為 ：粉狀物料的 表面能 大于多晶燒結體的晶界能是 燒結的推動力 。 ? 燒結包括：固相燒結：發(fā)生在單純的固體之間的燒結 。液相燒結：有液相參與下的燒結。 ? 燒結與化學反應的關系：燒結過程中可能包含有某些化學反應，也可能在不發(fā)生任何化學反應的情況下進行。 ? 燒結過程可描述為：在高溫下固體顆粒之間接觸界面擴大，并逐漸形成晶界 。氣孔從連通的逐漸變成孤立的，并縮小，并逐步從坯中排出 。使成型體的致密度和強度增加，成為具有一定性能和幾何形態(tài)的整體 。 高溫燒結法 經典的燒結過程是陶瓷燒成 典型的燒結是陶瓷的燒成，一般將其過程分為四個階段 : A. 低溫階段（室溫 300℃ ） ? 1排除水分（一般是吸附水） ? 2固體顆?？繑n， ? 3坯體產生少量收縮。 注意：坯體入窯水分較高時，易造成坯體開裂。 B. 氧化分解階段（ 300950℃ ） ? 1坯體中所含有機物、碳酸鹽、鐵質化合物等氧化或分解。 ? 2排除結構水 ? 3 。 反應過程與升溫速度及窯內氣氛密切相關。 氧化反應和分解反應包括： 氧化反應： 、有機物（粘土帶入）發(fā)生氧化反應并放出氣體。 分解反應： 例如：高嶺石 400600℃ ，蒙脫石 550750℃ ，伊利石 550650℃ ，葉蠟石 600750℃ ，瓷石 600700℃ ，滑石 800900℃ 。 1000℃ 左右基本結束。 C. 高溫階段（ 950最高燒成溫度） ——玻化成瓷期。 ? 1繼續(xù)上述未完成的氧化分解反應。硫酸鹽的分解，高價鐵的分解與還原。 ? 2形成大量的液相和莫來石晶體。 ? 3石英熔解，莫來石重結晶 坯體燒結。 D. 冷卻階段（燒成溫度－室溫） ? 1液相析晶、液相過冷為玻璃相，殘余石英發(fā)生晶型轉變。 ? 2坯體的強度、硬度、光澤度增大。 （簡稱 SHS） ? 這種方法主要是前蘇聯(lián)科學家提出并發(fā)展起來的合成方法。 ? 原理：是利用反應本身放出的熱量維持反應的繼續(xù)（必須是高放熱反應）一旦被引發(fā)，就不再需要外加熱源，并以燃燒波的形式通過反應混合物，并隨著燃燒波的前進，反應物轉化為產物。 其過程： ? 將反應的原料混合物壓制成塊； ? 在塊的一端引燃反應； ? 反應放出巨大的熱量，使得鄰近的反應物發(fā)生反應； ? 燃燒波以一定的速度推進，反應混合物轉化為產物。 圖 323 SHS過程示意圖。 自蔓延高溫合成法（ SHS) 優(yōu)點： ? 生產過程簡單。 ? 反應可以在真空或惰性氣體的環(huán)境里進行。因而可制得高純度的產品。 ? 反應迅速，物料瞬間可達幾千度的高溫。 例如：鎂光燈 鋁熱反應。 ? 反應過程消耗外部能量少（只需點燃）。 ? 集材料合成和燒結于一體。 應用： 粉末、多孔材料、 致密材料、 復合材料 梯度功能材料、涂層等。 自蔓延生產現(xiàn)場 自蔓延產品 自蔓延微觀結構 指單體或預聚體在固態(tài)條件下的縮聚反應。 特點 ： （ 1）適用反應溫度范圍窄，一般比單體熔點低 1530℃ ； （ 2）一般采用 AB型單體； （ 3）存在誘導期； （ 4）聚合產物分子量分布比熔融聚合產物寬。 很多金屬的碳酸鹽、 硫酸鹽、 硝酸鹽等 都通過熱分解法獲得特種無機材料 用的氧化物粉末 思考題 ? PVD和 CVD? ? ？ ? 3．硫化床反應器的基本原理。 ? 4．普通硅酸鹽玻璃的主要化學成分是什么？簡要介紹玻璃的熔制過程。 ? 5．溶膠－凝膠法的基本原理，及其優(yōu)、缺點。 ? 6．什么是固相反應？ ? 7．什么是高溫燒結？其推動力是什么？ ? 8．簡述普通陶瓷的燒結過程。 ? 9．什么是自蔓延高溫合成法？其優(yōu)缺點有哪些？ ? 10．什么是水熱法？什么是噴霧法？