第16-章-先进陶瓷材料的制备化学-2.ppt

第8章 陶瓷物语 （典型无机材料的合成） ------先进陶瓷材料的制备化学 先进陶瓷材料(或称无机非金属材料)作为材料科学的组成部分之一，是一个年轻的学科，加之研究对象的复杂性，因此有许多问题、许多新内容有待人们去解决、去研究、去探索。 ;;;; 众所周知，化学是研究并通过制备工艺控制物质的组成、结构和性质的科学。从事先进陶瓷材料的研究人员和技术人员已经开始将化学原理创造性地用于陶瓷材料的制备过程并已发展成运用多学科进行材料研究，无机化学、固态化学、化学工程、材料科学与工程相互渗透、相互结合而制造出在我们生活中愈来愈起重要作用的先进陶瓷材料。;;;第1节 超微粉体的制备化学 先进陶瓷材料是由晶粒和晶界组成的多晶烧结体，超微粉体的合成与制备是制备高性能先进陶瓷材料乃至纳米陶瓷首先所面临的问题。表16-1列出了有关涉及??的合成方法，其中绝大多数均涉及化学问题。现在看来，要合成到超微的粉料从表中是可以找到合适的方法的，但要做到少团聚或无团聚的粉料就不是易事了，规模化生产的难度更大。 ;表16-1 超微粉体合成的有关方法 固相法：固相化学反应法 低温粉碎法， 超声波粉碎法 热分解法（有机盐类热分解） 爆炸法（利用瞬间的高温高压） 高能球磨法 超声空穴法 自蔓燃法 固态置换法 ;液相法： 沉淀法：直接沉淀法 共沉淀法： 非水溶剂洗涤，共沸蒸馏，冷冻干 燥，乳浊液。 均相沉淀法 络合沉淀法 化学还原法: 溶液中还原法：水和非水介质还原 碱金属还原 ;; 溶剂蒸发法：喷雾热分解 火焰干燥法 冷冻干燥法 热煤油法 反胶团技术：溶剂萃取法 液热法：水热沉积法 水热析晶法 水热反应法 非水溶剂热反应法 微波水热法 溶胶-凝胶法（Sol-gel） 羰基法（液态羰基化合物热分解）; 电解法；汞合法；溶胶法 熔盐热分解：快速热分解 微乳液聚合 电水锤法 气相法：热化学气相反应法（VCD法） 激光诱导气相沉积法（LICVD法） 等离子气相合成法（PCVD法） 高频等离子法 气相热分解反应法 油面蒸发法（VEROS法） ;1.??热分解法 它是加热分解氢氧化物、草酸盐、硫酸盐而获得氧化物固体粉料的方法。通常按方程式(16-1)进行： A(s)=====B(s) + C(g)? 热分解分两步进行，先在固相A中生成新相B的核，然后接着新相B核的成长。通常，热分解率与时间的关系呈现S形曲线。原料A非常细小时，每个颗粒中的B核生成的速度受控，分解速率为一次方。 例如，Mg(OH)2的脱水反应，按反应方程式(16-2)生成MgO粉体，是吸热型的分解反应： Mg(OH)2 →MgO +H2O;热分解的温度和时间，对粉体的