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陶瓷粉末的合成方法

发布:2011-12-21 15:58:07  来源: 陶瓷网 [字体: ]

  过去,制造陶瓷、耐火材料时使用的是天然矿物粉碎物,但为了充分发挥新陶瓷的功能,以高纯度、微细型粉末作为烧结用原料是必要的,并开发了新的粉末合成方法。作为这种人工合成原料粉末的制法分为:①固相合成;②液相合成;③气相合成。其中,首先值得一提的是液相合成与气相合成。固相合成通常是使液相合成或气相合成所得粉料经反应而合成的。

  下面,介绍液相合成和气相合的方法。

  (1)液相合成法 液相有熔液和溶液。将陶瓷的熔液制成液滴,以等离子流使之形成雾状,固化后便可获得粉末。这种方法虽然作为合成金属的方法而广泛使用,但陶瓷的液化必须在高温下进行,因为一面分解,一面易于引起相分离,所以其利用实例较少,而广泛利用溶液合成法。溶液合成法分为:溶剂脱除法和沉淀生成法两种。

  1)溶剂脱除法 即用物理方法将溶剂脱除、溶液浓缩而使之析出溶质的方法。浓缩后的干燥方法有:加热喷雾干燥法和在真空中进行的冻结干燥法。进而,还有在像丙铜一类的吸湿性液体中使溶剂吸收的液体干燥法。溶液的构成如果是多成分时,则尤应在避免偏析方面想些办法。

  2)沉淀生成法 即用沉淀的形式将溶液与溶质分离的方法。有共沉法、均匀沉淀法、醇化物加水分解法和电解法。沉淀物经过滤、洗净、干燥、热分解而成为粉末。还有所谓溶胶法,这种方法是通过将分散了的微粒子溶胶进行凝胶化而使之粉末化的方法。因为有除去溶剂和生成沉淀的情况,所以也可以说属于溶剂脱除和沉淀生成法之列。

  (2)气相合成法 气相合成法有:蒸发凝聚法(物理气相沉积,PVD)和化学气相沉积(CVD)法。由气相合成析出的固体形态有晶须、薄膜、晶粒和微细粉末等。

  1)蒸发凝聚法 与液相合成法中的溶液喷雾法一样,将原料在高温下气化,用电弧、等离子体进行急冷而使其凝缩为微细粉料。

  2)气相反应法 是通过金属化合物蒸气的化学反应而合成的方法。在SiC、Si3N4等的合成中使用该方法。

  固相合成虽然也相当普及,但最近在制造SiC和Si3N4时,也可以看出这种气相反应法的应用实例。

 

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