材料常用制备方法

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纳米材料的制备方法

纳米材料的制备方法

纳米材料的制备方法纳米材料是指颗粒的尺寸在1到100纳米之间的物质。

由于纳米材料具有特殊的物理、化学和生物学特性,在材料科学、电子学、生物医学和能源领域等方面具有广泛的应用前景。

制备纳米材料的方法主要包括物理方法、化学方法和生物方法。

物理方法是制备纳米材料的最早方法之一,主要包括减容法、碾磨法和气相法。

减容法是指通过在高温、高压或在溶液中应用化学添加剂等条件下将普通尺寸的材料转化为纳米尺寸的方法。

碾磨法是通过机械力对大颗粒体进行碾磨,从而制备纳米颗粒。

气相法是通过气相化学反应、热蒸发、溅射等方法在高温、低压条件下直接合成纳米颗粒。

化学方法是制备纳米材料的主要方法之一,它利用液相中的化学反应来控制纳米材料的合成。

化学方法主要包括溶胶-凝胶法、沉积法和共沉淀法等。

溶胶-凝胶法是指通过控制一种溶胶的成分、浓度、温度和时间等参数,在溶胶溶液中通过凝胶-溶胶转化制备纳米颗粒。

沉积法是通过在溶液中添加适当的反应物,使反应发生在固-液界面上,从而制备纳米颗粒。

共沉淀法是指将两种或多种溶液混合,通过化学反应使溶液中的金属离子共沉淀,并形成纳米颗粒。

生物方法是近年来兴起的一种制备纳米材料的方法,它通过利用生物体或其代谢产物作为模板合成纳米颗粒。

生物方法主要包括生物还原法、生物矿化法和生物组织法等。

生物还原法是利用微生物、植物或生物体细胞还原金属离子为金属纳米颗粒。

生物矿化法是利用生物体或其代谢产物在生物体表面或内部合成纳米颗粒。

生物组织法是通过利用生物组织细胞分泌的有机物和无机物相互作用来合成纳米材料。

此外,还有一些特殊的制备纳米材料的方法,如电化学法、溶剂热法和气体氢化法等。

电化学法是利用电化学反应在电极上合成纳米颗粒。

溶剂热法是通过在溶剂中加热溶解或溶胀大颗粒物质,然后通过快速冷却制备纳米材料。

气体氢化法是通过在氢气氛围中将金属或合金加热到一定温度,使其发生氧气还原反应而制备纳米材料。

综上所述,制备纳米材料的方法多种多样,每种方法都有其特点和适用范围。

纳米材料的制备方法与技巧

纳米材料的制备方法与技巧

纳米材料的制备方法与技巧纳米材料是一种具有纳米级尺寸(1纳米=10^-9米)的材料,在材料科学和纳米技术领域有着广泛的应用。

制备纳米材料的方法有很多种,下面将介绍几种常用且重要的纳米材料制备方法与技巧。

1. 物理法物理法是通过物理手段实现纳米材料的制备,其中包括热蒸发法、磁控溅射法和高能球磨法等。

热蒸发法是将材料在高温条件下蒸发,并通过凝结形成纳米材料。

磁控溅射法是将材料置于惰性气体环境下,利用高能离子撞击材料表面产生离子化原子或离子,并通过表面扩散形成纳米材料。

高能球磨法是通过球磨机将原料粉末进行机械剪切和冲击,使其粒度减小到纳米级别。

2. 化学合成法化学合成法是通过化学反应合成纳米材料,其中包括溶液法、气相法和电化学法等。

溶液法是将金属盐或金属有机化合物溶解在溶剂中,通过控制反应条件和添加适当的保护剂或模板剂制备纳米材料。

气相法是在控制的气氛和温度下通过气相反应合成纳米材料,例如化学气相沉积法。

电化学法是通过利用电化学原理,在电解质溶液中施加电压或电流,使材料在电极表面形成纳米颗粒。

3. 生物法生物法是利用生物体或其代谢物合成纳米材料,其中包括生物模板法、生物还原法和植物提取法等。

生物模板法是使用生物体或其组织的特殊形态或功能作为模板,在其表面合成纳米材料。

生物还原法是利用生物体或其细胞酶的还原活性将金属离子还原为金属纳米团簇。

植物提取法是通过植物提取物作为还原剂和模板,在其作用下合成纳米材料。

4. 加工法加工法是通过物理或化学加工手段制备纳米材料,其中包括机械法、电化学法和光电化学法等。

机械法是通过机械加工方式如研磨、切割等将材料分解成纳米颗粒。

电化学法是通过在电解质中施加电压或电流,使材料在电极表面形成纳米结构。

光电化学法是通过光催化反应,在光照条件下制备纳米材料。

在纳米材料的制备过程中,还需要注意一些技巧和注意事项。

首先,要精确控制反应条件,包括温度、压力和pH值等。

不同条件对于纳米材料的形成过程和性能具有重要影响。

纳米材料制备方法

纳米材料制备方法

纳米材料制备方法随着纳米技术的发展,纳米材料已经成为了现代科技领域中的热门研究方向之一。

纳米材料具有独特的物理化学性质,广泛应用于生物、医学、电子、能源等领域。

纳米材料的制备方法是纳米技术的基础,也是纳米材料研究的重要环节。

本文将介绍常见的纳米材料制备方法,包括物理法、化学法、生物法和机械法。

一、物理法物理法是指通过物理手段制备纳米材料,包括凝聚态物理法和非凝聚态物理法两种。

1.凝聚态物理法凝聚态物理法是指利用物理原理制备纳米材料,包括溅射法、热蒸发法、溶液法、光化学法等。

(1)溅射法溅射法是一种通过高能量粒子轰击靶材,使其表面原子或分子脱离并沉积在基板上形成薄膜或纳米颗粒的方法。

溅射法可以制备金属、半导体、氧化物、磁性材料等纳米材料。

(2)热蒸发法热蒸发法是指通过加热材料使其蒸发,并在凝固时形成薄膜或纳米颗粒的方法。

热蒸发法可以制备金属、半导体、氧化物等纳米材料。

(3)溶液法溶液法是指将溶解有机物或无机物的溶液滴在基板上,然后通过蒸发溶剂使溶液中的物质沉积在基板上形成薄膜或纳米颗粒的方法。

溶液法可以制备金属、半导体、氧化物、磁性材料等纳米材料。

(4)光化学法光化学法是指利用光化学反应制备纳米材料的方法。

光化学法可以制备金属、半导体、氧化物等纳米材料。

2.非凝聚态物理法非凝聚态物理法是指利用物理原理制备纳米材料,包括激光蚀刻法、等离子体法、超声波法等。

(1)激光蚀刻法激光蚀刻法是指利用激光束对材料进行刻蚀制备纳米结构的方法。

激光蚀刻法可以制备金属、半导体、氧化物等纳米材料。

(2)等离子体法等离子体法是指利用等离子体对材料进行处理制备纳米结构的方法。

等离子体法可以制备金属、半导体、氧化物等纳米材料。

(3)超声波法超声波法是指利用超声波对材料进行处理制备纳米结构的方法。

超声波法可以制备金属、半导体、氧化物等纳米材料。

二、化学法化学法是指利用化学反应制备纳米材料,包括溶胶-凝胶法、水热法、气相沉积法、还原法等。

超导材料的制备方法详解

超导材料的制备方法详解

超导材料的制备方法详解引言超导材料是一种在低温下表现出无电阻电流传输的材料,具有重要的科学研究和应用价值。

本文将详细介绍超导材料的制备方法,包括常见的化学法、物理法和合成法。

一、化学法制备超导材料化学法是制备超导材料的常见方法之一。

其中,溶胶-凝胶法是一种常用的化学合成方法。

该方法通过将金属离子和氧化物前驱体溶解在溶剂中,形成溶胶,然后通过凝胶化和热处理过程,得到超导材料。

另一种常用的化学法是水热合成法。

该方法利用高温高压下水的特殊性质,使得反应速率加快,有利于形成高质量的超导材料。

水热合成法可以制备出各种复杂的超导材料,如铁基超导体和镧系铜氧化物超导体。

二、物理法制备超导材料物理法是制备超导材料的另一种重要方法。

其中,磁控溅射法是一种常见的物理合成方法。

该方法通过在真空中使用磁控溅射技术,将金属靶材溅射到基底上,形成超导薄膜。

磁控溅射法可以制备出高质量的超导薄膜,具有较高的超导临界温度。

另一种常用的物理法是熔融法。

该方法通过将超导材料的成分混合,并在高温下熔融,然后快速冷却,形成非晶态或细晶态的超导材料。

熔融法可以制备出大量的超导材料,如超导合金和超导玻璃。

三、合成法制备超导材料合成法是一种综合利用化学和物理方法的制备超导材料的方法。

其中,溶胶热分解法是一种常见的合成方法。

该方法通过将金属离子和有机物溶解在溶剂中,形成溶胶,然后通过热分解反应,得到超导材料。

溶胶热分解法可以制备出高纯度的超导材料,具有较高的超导临界温度。

另一种常用的合成法是气相沉积法。

该方法通过将金属有机化合物或金属气体在高温下分解,使金属原子沉积在基底上,形成超导薄膜。

气相沉积法可以制备出高质量的超导薄膜,具有较高的超导临界温度。

结论超导材料的制备方法多种多样,包括化学法、物理法和合成法。

化学法通过溶胶-凝胶法和水热合成法可以制备出高质量的超导材料。

物理法通过磁控溅射法和熔融法可以制备出高质量的超导薄膜。

合成法通过溶胶热分解法和气相沉积法可以制备出高纯度和高质量的超导材料。

半导体陶瓷材料的制备方法与性能研究

半导体陶瓷材料的制备方法与性能研究

半导体陶瓷材料的制备方法与性能研究概述:半导体陶瓷材料是一类在电子器件中具有重要应用的特殊材料。

它们具有较高的热稳定性、机械强度以及电学性能,因此被广泛应用于热敏电阻、压敏电阻、电容器等电子器件中。

为了满足不同应用的需求,研究者们一直在探索制备方法和优化其性能。

一、制备方法:1. 共烧法:共烧法是制备半导体陶瓷材料常用的方法之一。

通过选取合适的原料,将它们混合、研磨,并在高温下进行烧结,得到具有所需结构和性能的陶瓷材料。

共烧法的优点是简单易行,成本相对较低。

但也存在着烧结温度高、尺寸控制难以精确以及材料成分不均匀的缺点。

2. 溶胶-凝胶法:溶胶-凝胶法是一种制备高纯度、高均匀性半导体陶瓷材料的方法。

通过控制溶胶的成分、粒径以及凝胶的形成和热处理过程,可以制备出具有优良性能的半导体陶瓷材料。

溶胶-凝胶法的优点是可以制备出纯净度高、微观结构均匀的材料。

然而,由于该方法操作复杂,制备周期长,成本相对较高。

3. 粉体冶金法:粉体冶金法是一种将金属粉末或化合物混合制成粉末状的陶瓷材料,再通过冲压、烧结等工艺制备半导体陶瓷材料的方法。

粉体冶金法具有成本低、适用于大规模生产等优点。

然而,粉末的粒径和分布对于最终材料性能的影响较大,其制备过程中容易造成杂质的引入。

二、性能研究:1. 热稳定性研究:由于半导体陶瓷材料在电子器件中经常遭受高温环境的影响,热稳定性是其重要的性能之一。

研究者通过热膨胀系数、热导率以及热补偿能力等参数来评估材料的热稳定性,并寻求提高材料的抗热性能的方法。

2. 机械强度研究:半导体陶瓷材料通常需要具备良好的机械强度,以保证在电子器件中的可靠性和耐久性。

研究者通过测量材料的弯曲强度、抗拉强度等参数,研究材料的力学性能,并尝试优化制备方法以提高材料的机械强度。

3. 电学性能研究:半导体陶瓷材料在电子器件中主要用于电学器件,如热敏电阻、压敏电阻等。

因此,研究其电学性能是非常关键的。

研究者通过探究材料的电阻、介电常数、电导率等电学性能指标,以及与外界环境的相互作用,来评估材料在电子器件中的应用潜力。

纳米材料制备工艺详解

纳米材料制备工艺详解

纳米材料制备工艺详解纳米材料是指在纳米尺度下具有特殊物理、化学和生物性能的材料。

纳米材料制备工艺是指通过特定的方法和工艺将原材料转变为纳米级别的材料。

本文将详细介绍纳米材料制备工艺的几种常见方法和工艺。

一、化学合成法化学合成法是一种常见的纳米材料制备工艺,它通过控制反应条件和添加特定的试剂来控制纳米颗粒的尺寸和形态。

其中最常见的方法是溶胶-凝胶法、气相合成法和水热合成法。

溶胶-凝胶法是利用溶胶在适当的温度下形成凝胶,并通过热处理和其他后续工艺步骤得到纳米颗粒。

这种方法适用于制备氧化物、金属和半导体纳米材料。

气相合成法是通过控制气相反应条件和反应物浓度来制备纳米颗粒。

常见的气相合成方法包括化学气相沉积和气相凝胶法。

这种方法适用于制备纳米粉体、纳米线和纳米薄膜等。

水热合成法利用高温高压的水环境下进行合成反应,通过溶液中的离子交换和沉淀来制备纳米颗粒。

这种方法适用于制备金属氧化物、碳化物和磷化物等纳米材料。

二、物理制备法物理制备法主要是利用物理性能的改变从宏观材料中得到纳米尺度的材料。

常见的物理制备法包括磁控溅射法、高能球磨法和激光烧结法。

磁控溅射法是通过在真空环境下,利用磁场控制离子轰击靶材溅射出材料颗粒来制备纳米材料。

这种方法适用于制备金属、合金和氧化物等纳米材料。

高能球磨法是通过使用高能的机械能,在球磨罐中将原料粉末进行碰撞、摩擦和剧烈混合,使材料粉末粒径不断减小到纳米尺度。

这种方法适用于制备金属和合金纳米材料。

激光烧结法是通过使用高功率激光束将材料粉末快速加热熔结,然后迅速冷却形成纳米颗粒。

这种方法适用于制备高熔点金属和陶瓷纳米材料。

三、生物制备法生物制备法是利用生物体内的特定酶或微生物来制备纳米材料。

这种方法具有环境友好、低成本和高度可控性的优点。

目前最常用的方法是利用微生物和植物来制备纳米材料。

微生物制备法通过利用微生物的代谢活性来合成纳米颗粒。

其中最常见的是利用细菌、酵母菌和藻类来制备金属和半导体纳米颗粒。

第三章纳米材料的制备方法

第三章纳米材料的制备方法

第三章纳米材料的制备方法纳米材料的制备方法可以分为物理方法、化学方法和生物方法三类。

物理方法包括机械法、气相法和溶液法等;化学方法包括沉淀法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积法等;而生物方法主要是利用生物体或生物分子在生物环境下合成纳米材料。

机械法是指通过力的作用将宏观材料制备成纳米尺寸的材料,常见的方法有高能球磨法和挤压法。

高能球磨法是通过高能球磨机将粗颗粒材料和球磨介质一起置于球磨罐中进行强烈碰撞实现的。

挤压法则是将粗颗粒材料置于特定的装置中,通过外力作用使材料变形而制备纳米材料。

气相法是通过气相反应将气态物质制备成纳米材料,常见的方法有气相沉积法和气溶胶法两种。

气相沉积法是将气态前体输送到反应器中,在特定温度和压力条件下发生化学反应,生成纳米颗粒。

气溶胶法则是将气态前体生产成准稳态悬浮液,再经过控制条件使气溶胶中的颗粒在特定条件下成长。

溶液法是通过将溶液中溶解的化合物沉淀出来形成纳米颗粒的方法,常见的方法有沉淀法和溶胶-凝胶法。

沉淀法是将两种反应物溶解在溶液中,然后通过添加沉淀剂使沉淀物形成纳米颗粒。

溶胶-凝胶法则是将溶胶转变成凝胶,在适当条件下控制凝胶的形成和热处理过程,最终制备成纳米材料。

化学气相沉积法是通过在可控的气相条件下,将气态前体沉积在衬底上生成纳米颗粒的方法,主要应用于金属和半导体纳米材料的制备。

该方法需要控制反应气体的成分和温度,以及反应时间和衬底的性质。

生物方法是指利用生物体或生物分子在生物环境下合成纳米材料,包括微生物法和生物模板法两种。

微生物法是利用微生物在代谢过程中产生的酶或其他生物分子对金属离子进行还原或沉淀,形成金属纳米材料。

生物模板法则是利用生物体的分子结构作为模板,在其表面沉积纳米材料,通过控制反应条件可以得到不同形状和尺寸的纳米材料。

总结而言,纳米材料的制备方法多种多样,从物理方法到化学方法再到生物方法,每种方法都有其独特的优势和适用范围。

在制备纳米材料时,需要考虑材料性质、制备条件以及后续应用等因素,以选择最适合的制备方法。

多孔碳材料的制备

多孔碳材料的制备

多孔碳材料的制备多孔碳材料是一类具有大量微孔和孔隙的碳材料,具有高表面积和低密度等优良特性,广泛应用于催化、吸附、电化学能量储存等领域。

下面将详细介绍多孔碳材料的制备方法。

一、孔模板法制备多孔碳材料孔模板法是一种常用的制备多孔碳材料的方法,其原理是利用模板作为孔道的模型,在模板表面或内部涂覆碳源物质,形成多孔碳材料。

模板材料可以是聚苯乙烯球、硅胶、纳米颗粒等,碳源物质可以是有机物、碳黑等。

制备过程中,通常需要经历涂覆、炭化、模板去除等步骤。

二、直接碳化法制备多孔碳材料直接碳化法是将碳源物质在一定温度下直接转化为碳材料,具有制备简单、成本低等优点。

在制备多孔碳材料时,常用的碳源物质有聚苯乙烯、聚丙烯腈等高分子材料。

制备过程中,常需要进行碳化、活化等处理,以便形成多孔结构。

三、可离析模板法制备多孔碳材料可离析模板法是一种制备大孔、中孔多孔碳材料的有力手段。

其基本思路是以复合高分子乳液作为模板,在高温下炭化,形成多孔碳材料。

在可离析模板法中,模板主要起模拟孔对多孔碳材料性质影响规律的作用。

优点是模板完全燃尽后留下无痕迹的孔道,孔径大小可精密控制。

四、气相沉积法制备多孔碳材料气相沉积法是利用气态前驱体在一定温度和压力下催化反应生成碳材料,具有反应速度快、制备成本低等优点。

在制备多孔碳材料时,常用的气态前驱体有乙烯等低分子烃类、甲醛、三聚氰胺等有机物,通过控制反应条件可调节制成多孔碳材料。

综上所述,多孔碳材料的制备方法非常多样,不同的方法适用于不同的材料和应用领域。

只有根据具体情况选择合适的制备方法,才能制备出高性能的多孔碳材料。

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材料常用制备方法
一.晶体生长技术
1.熔体生长法【melt growth method】(将欲生长晶体的原料熔化,然后让熔体达到一
定的过冷而形成单晶)
1.1 提拉法
特点:a. 可以在短时间内生长大而无错位晶体
b.生长速度快,单晶质量好
c.适合于大尺寸完美晶体的批量生产
1.2 坩埚下降法
特点:装有熔体的坩埚缓慢通过具有一定温度梯度的温场,开始时整个物料熔融,当坩
埚下降通过熔点时,熔体结晶,随坩埚的移动,固液界面不断沿坩埚平移,至熔
体全部结晶。
1.3 区熔法
特点:a.狭窄的加热体在多晶原料棒上移动,在加热体所处区域,原料变成熔体,该熔
体在加热器移开后因温度下降而形成单晶
b.随着加热体的移动,整个原料棒经历受热熔融到冷却结晶的过程,最后形成单
晶棒
c.有时也会固定加热器而移动原料棒
1.4 焰熔法
特点:a.能生长出很大的晶体(长达1m)
b.适用于制备高熔点的氧化物
c.缺点是生长的晶体内应力很大
1.5 液相外延法
优点:a.生长设备比较简单;
b.生长速率快;
c.外延材料纯度比较高;
d.掺杂剂选择范围较广泛;
e.外延层的位错密度通常比它赖以生长的衬底要低;
f.成分和厚度都可以比较精确的控制,重复性好;
操作安全。
缺点:a.当外延层与衬底的晶格失配大于1%时生长困难;
b.由于生长速率较快,难得到纳米厚度的外延材料;
c.外延层的表面形貌一般不如气相外延的好。
2. 溶液生长法【solution growth method】(使溶液达到过饱和的状态而结晶)
2.1 水溶液法
原理:通过控制合适的降温速度,使溶液处于亚稳态并维持适宜的过饱和度,从而结晶
2.2 水热法【Hydrothermal Method】
特点:a. 在高压釜中,通过对反应体系加热加压(或自生蒸汽压),创造一个相对高温
高压的反应环境,使通常难溶或不溶的物质溶解而达到过饱和、进而析出晶体
b. 利用水热法在较低的温度下实现单晶的生长,从而避免了晶体相变引起的物
理缺陷
2.3 高温溶液生长法(熔盐法)
特点:a.使用液态金属或熔融无机化合物作为溶剂
b.常用溶剂:
液态金属
液态Ga(溶解As)
Pb、Sn或Zn(溶解S、Ge、GaAs)
KF(溶解BaTiO3)
Na2B4O7(溶解Fe2O3)
c.典型温度在1000C左右
d.利用这些无机溶剂有效地降低溶质的熔点,能生长其他方法不易制备的高熔点
化合物,如钛酸钡BaTiO3
二.气相沉积法
1. 物理气相沉积法 (PVD)【Physical Vapor Deposition】
1.1 真空蒸镀【Evaporation Deposition】
特点:a.真空条件下通过加热蒸发某种物质使其沉积在固体表面;
b.常用镀膜技术之一;
c.用于电容器、光学薄膜、塑料等的镀膜;
d.具有较高的沉积速率,可镀制单质和不易热分解的化合物膜
分类:电阻加热法、电子轰击法
1.2 阴极溅射法(溅镀)【Sputtering Deposition】
原理:利用高能粒子轰击固体表面(靶材),使得靶材表面的原子或原子团获得能量并
逸出表面,然后在基片(工件)的表面沉积形成与靶材成分相同的薄膜。
分类:二极直流溅射【Bipolar Sputtering】
高频溅镀【RF Sputtering】
磁控溅镀【magnetron sputtering】
1.3 离子镀【ion plating】
特点:a.附着力好(溅镀的特点)
b.高沉积速率(蒸镀的特点)
c.绕射性
d.良好的耐磨性、耐磨擦性、耐腐蚀性
2. 化学气相沉积法(CVD)【Chemical Vapor Deposition】
按反应能源:
2.1 Thermal CVD
特点:a.利用热能引发化学反应
b.反应温度通常高达800~2000℃
c.加热方式
电阻加热器
高频感应
热辐射
热板加热器
2.2 Plasma-Enhanced CVD (PECVD)
优点:a.工件的温度较低,可消除应力;
b.同时其反应速率较高。
缺点:a.无法沉积高纯度的材料;
b.反应产生的气体不易脱附;
c.等离子体和生长的镀膜相互作用可能会影响生长速率。
2.3 Photo CVD
特点:a.利用光能使分子中的化学键断裂而发生化学反应,沉积出特定薄膜。
b.缺点是沉积速率慢,因而其应用受到限制
按气体压力:
2.1 常压化学气相沉积法(APCVD)【Atmospheric Pressure CVD】
特点:a.常压下进行沉积
b.扩散控制
c.沉淀速度快
d.易产生微粒
e.设备简单
2.2 低压化学气相沉积法(LPCVD)【Low Pressure CVD】
特点:a.沉积压力低于100torr
b.表面反应控制
c.可以沉积出均匀的、步覆盖能力较佳的、质量较好的薄膜
d.沉淀速度较慢
e.需低压设备
三.溶胶-凝胶法【Sol-Gel Process】(通过凝胶前驱体的水解缩合制备金属氧化物材料的湿
化学方法)
优点:a.易获得分子水平的均匀性;
b.容易实现分子水平上的均匀掺杂;
c.制备温度较低;
d.选择合适的条件可以制备各种新型材料。
缺点:a.原料价格比较昂贵;
b.通常整个溶胶-凝胶过程所需时间较长,常需要几天或儿几周。
c.凝胶中存在大量微孔,在干燥过程中又将会逸出许多气体及有机物,并产生收

四.液相沉淀法【liquid-phase precipitation】(在原料溶液中添加适当的沉淀剂,从而形
成沉淀物)
1. 直接沉淀法【Direct precipitation】
特点:a.操作简单易行,对设备技术要求不高,不易引入杂质,产品纯度很高,有良好
的化学计量性,成本较低。
b.洗涤原溶液中的阴离子较难,得到的粒子粒径分布较宽,分散性较差
2. 共沉淀法【Coprecipitation】
特点:a.可避免引入对材料性能不利的有害杂质;
b.生成的粉末具有较高的化学均匀性,粒度较细,颗粒尺寸分布较窄且具有一定
形貌;
c.设备简单,便于工业化生产
3. 均匀沉淀法【Homogeneous precipitation】
特点:a.沉淀剂由化学反应缓慢地生成
b.避免沉淀剂浓度不均匀
c.可获得粒子均匀、夹带少、纯度高的超细粒子
d.沉淀剂:
尿素——合成氧化物、碳酸盐
硫代乙酰胺——合成硫化物
硫代硫酸盐——合成硫化物
五.固相反应【Solid phase reaction】
分类:按反应物质状态分类:
a.纯固相反应
b.有气体参与的反应(气固相反应)
c.有液相参与的反应(液固相反应)
d.有气体和液体参与的三相反应(气液固相反应)
按反应机理分类:
a.扩散控制过程
b.化学反应速度控制过程
c.晶核成核速率控制过程
d.升华控制过程等等。
按反应性质分类:
a.氧化反应
b.还原反应
c.加成反应
d.置换反应
e.分解反应
特点:a.固态直接参与化学反应。
b.固态反应一般包括相界面上的反应和物质迁移两个过程,反应物浓度对反应的
影响很小,均相反应动力学不适用。
c.反应开始温度常远低于反应物的熔点或系统低共熔温度。这一温度与反应物内
部开始呈现明显扩散作用的温度相一致,常称为泰曼温度或烧结开始温度。
六.插层法和反插层法【Intercalation and deintercalation】
1.插层法(或植入法)——把一些新原子导入晶体材料的空位
2.反插层法(或提取法)——有选择性地从晶体材料中移去某些原子
特点:a.起始相与产物的三维结构具有高度相似性
b.产物相对于起始相其性质往往发生显著变化
七.自蔓延高温合成法(SHS)【Self-Propagating High-Temperature Synthesis】(利用反应
物之间的化学反应热的自加热和自传导作用来合成材料的一种技术)
特点:a.生产工艺简单,反应迅速,生产过程时间短;
b.最大限度利用材料人工合成中的化学能,节约能源;
c.合成反应温度高,可以使大多数杂质挥发而得到高纯产品;
d.合成过程经历了极大的温度梯度,生成物中可能出现缺陷集中和非平衡相,使产
品活性高,可获得复杂相和亚稳相;
e.集材料合成和烧结于一体,可广泛应用于合成金属、陶瓷和复合材料。
八.非晶材料的制备【Preparation of Amorphous materials】
技术要点:必须形成原子或分子混乱排列的状态;
必须将这种热力学上的亚稳态在一定的温度范围内保存下来,使之不向晶态
转变。
方法:液相骤冷法

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