先进陶瓷粉体的固相合成法_技术资料【科众陶瓷】

固相法是以固态物质为原料，遁过一定的物理与化学过程制备陶瓷粉体的方法：它不像气相法和液相法伴随有气相一固相、液相一固相那样的状态（相）变化，制得的固相粉体和最初固相原料可以是同一物质，也可以不是同一物质。

1.原料的准备

固相原料可以是天然矿物、化工原料（氧化物）、化学试剂等。最早固相法的起始原料多为天然矿物，如黏土、长石、石英、滑石、方解石、膨润土、菱镁矿、硅灰石等，通常被称为传统固相法。而氧化物陶瓷则采用工业氧化物原料为固相材料，是结构陶瓷、装置陶瓷和绝缘陶瓷基片等所常采用的。

2. 配料及混合

陶瓷所需组分的固相原料按照制品要求的比例称重后．要经过充分混合（其中也包含着一定的细化作用），使其分布均匀，各原料之间处于充分接触的状态，以利于混合物在下一阶段的合成。混合是一个物理过程，一般可分为干混与湿混两种，混合的主要设备有振动磨机与球磨机等。

3. 原料的合成

混合物在一定的温度下，各组分之间的化学反应进行得比较充分和完全，才能获得所需的物相。由于这种化学反应是在固相之间发生的，所以也称为固相反应（亦称合成）。作为固相反应，事实上包含有很多内容，如化合反应、分解反应、固溶反应、氧化还原反应、出溶反应以及相变等。实际工作中往往几种反应同时发生，并且反应生成物需要粉碎。这里侧重介绍如下几种反应。

(1)化合反应法

化合反应法是两种或者两种以上的粉末，经混合后在一定的热力学条件和气氛下反应而成为复合物粉末，有时也伴有一些气体逸出。

(2)热分解反应法

热分解反应不仅仅限于固相，气体和液体也可发生热分解反应。

(3)氧化物还原法

在现代工业生产中，非氧化物陶瓷的原料粉末一般采用氧化物还原方法制备．或通过还原碳化，或者还原氮化实现。

(4)自蔓延高温合成法

自蔓延高温合成法技术最早于1967年由苏联科学冼结构宏观动力学研究所研究成功，现已经能用这一技术生产近千种化合物粉末。该技术制取粉末可橛括为以下两大方向。

①元素合成
如果反应中无气相反应物也无气相产物，则称为无气相燃烧。如果反应在固相和气相混杂系统中进行，则称为气相渗透燃烧。

②化合物合成
用金属或非金属氧化物为氧化剂、活性金属为还原剂（如Al、Mg等）的反应即为一例。这实际上是前面谈到的化合法，或称之为Al（或Mg)热法。

(5)爆炸法
爆炸法是利用瞬间的高温高压反应制备微粉的方法，足一种连续粉体制备工艺，制备出的粉体呈球形，尺寸一般在20～30nm范围。

4.细化过程