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高温合成 高温合成反应主要类型：高温下的固(固相合成反应，高温下的固(气相合成反应，高温下的其它合成反应类型 高温下的固相合成反应： 影响这类固相反应速率的主要因素应有下列三个：①反应物固体的表面积和反应物间的接触面积；②生成物相的成核速率；③相界面间特别是通过生成物相层的离子扩散速率。 通过加压成片，甚至热压烧结成型使反应物颗粒充分均匀接触，是促进固相反应完全的重要因素之一。 反应物的反应活性还与反应物的来源和制备条件、存在状态特别是其表面的结构情况有密切关系。 为了增强反应物料间的接触，使固相反应的条件更加温和以及更好地控制反应产物的化学计量比与调控缺陷，固相反应前驱物的制备是极其重要的一环。 在稀土固体材料的制备方法中，最常用的方法是高温固相反应法 利用无水稀土氟化物和氯化物制备金属的方法有熔盐电解法，金属热还原法，真空蒸馏法，区熔法和固态电解法等。 稀土硫属化合物也是一类重要的材料，它具有透过红外线的性能。 常使用离子取代的方式来制备各种各样的稀土固体材料。根据结晶化学的规则，离子半径（r）相近的离子易于相互取代。离子取代可分为等价离子取代和不等价离子取代。当使用等价取代时，不需电荷补偿。当使用不等价取代时，将产生空位等缺陷，或加入电荷补偿剂进行电荷补偿，或由于化合物中的某一可变价组分发生价态的改变而达到电荷补偿。离子半径的大小与配位数（CN）及价态有关，配位数越大，离子半径越大，还原成低价时，离子半径也变大。 等价离子取代：由于三价稀土离子的半径相近，易于相互取代，故常利用这种方式来制备各种掺杂的稀土固体材料如稀土发光材料和激光材料。 不等价离子取代：近年来利用不等价离子取代，特别是利用三价稀土离子A与二价碱土离子M的相互取代，产生了很多具有特异电、磁性能的稀土固体材料。 利用不等价的离子取代在空气下合成，必要条件是：①基质中不含氧化性的离子；②掺入的三价稀土离子必须取代基质中不等价的阳离子③被取代的阳离子必须有适当格位，并具有与二价稀土离子类似的离子半径。④基质化合物的组分中不含三价稀土阳离子，否则掺人的稀土将取代基质组分中的三价稀土阳离子而不取代二价的碱土阳离子；⑤基质化合物必须具有合适的结构，对于碱土硼酸盐，必须含有四面体的硼酸根。 异常价态稀土化合物的合成制备方法：①低价稀土化合物一般用高温还原法②高价稀土化合物的主要制备方法有臭氧氧化，光氧化与高温条件下的氧化等。 溶胶(凝胶（sol(gel）合成是一种 20 世纪后期发展起来的能“温和化”高温固相合成反应制备陶瓷、玻璃和许多固体材料的新方法。 溶胶(凝胶（sol(gel）合成优点：（1）通过各种反应物溶液的混合，很容易获得需要的均相多组分体系 （2）对材料制备所需温度可大幅度降低，从而能在较温和条件下合成出陶瓷、玻璃、纳米复合材料等功能材料（3）由于溶胶的前驱物可以提纯而且溶胶(凝胶过程能在低温下可控制地进行，因而可制备高纯或超纯物质，且可避免在高温下对反应容器的污染等问题（4）溶胶或凝胶的流变性质有利于通过某种技术如喷射、旋涂、浸拉、浸渍等制备各种膜、纤维或沉积材料。 超导氧化物可从多种合成路线制备，如传统的高温固相反应，共沉淀(高温合成技术，电子束沉积，溅射和激光蒸发等。 溶胶(凝胶合成方法中的主要化学问题：1．无机盐的水解一聚合反应2．金属有机分子的水解一聚合反应 在通常的水溶液中，金属离子可能有三种配体：水（OH2）、羟基（OH）和氧基（= O）。金属离子的水解产物（母体）一般可借“电荷( pH图”进行粗略判断。 带电荷的母体（Z(h ≧ 1）不能无限制地聚合形成固体，这主要是由于在缩合期间羟基的亲核强度（部分电荷 ( ）是变化的。 聚合反应的另一种方式是氧基聚合，形成氧桥 M－O－M。这种聚合过程要求在金属的配位层中没有水配体。 金属有机分子的水解一聚合反应 ：M(OR)n + nH2O → M(OH)n + nROH 三种聚合方式： （1）烷氧基化作用 （2）氧桥合作用 （3）羟桥合作用 金属有机分子母体也可以是烷氧基氯化物、乙酸盐等。 溶胶一凝胶法合成特定结构化合物的实例：（1）V2O5 · 1.6H2O 纤维（2）MO3 · H2O 层状化合物（M = Mo，W） 溶胶(凝胶法制备无机材料具有均匀性高，合成温度低等特点，同时可以合成其它方法无法合成的玻璃、陶瓷等 溶胶(凝胶合成方法应用的近期进展：（1）复合材料的制备（2）薄膜材料的制备（①保护增强膜②分离过渡膜③光学效应膜④功能膜）（3）陶瓷材料的制备 自蔓延高温合成（self(propagating high(tempe- rature synthesis，SHS）路线进行材料制备是指利用原料反应本身所产生的热能来制备材料。这种合成方法又称燃烧合