固相法制备陶瓷粉体

固相反应法生产陶瓷粉体

一、 固相反应法的特点

固相法是通过从固相到固相的变化来制造粉体，其特征是不像气相法和液相法伴随有气

相→固相、液相→固相那样的状态（相）变化。对于气相或液相，分子（原子）有很初一寒假日记 大的易nba总得分排名

动度，所以集合状态是均匀的，对外界条件的反应很敏感。另一方面，对于固相，分子（原

子）的扩散很迟缓，集合状态是多样的。固相法其原料本身是固体，这较之于液体和气体都

有很大的差异。固相法所得的固相粉体和最初固相原料可以使同一物质，也可以不是同一物

质。

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二、 物质粉末化机理

一类是将大块物质极细地分割，称作尺寸降低过程，其特点是物质无变化，常用的方法

是机械粉碎（用普通球磨、振磨、搅拌磨、高能球磨、喷射磨等进行粉碎），化学处理（溶

出法）等。另一类是将最小单位（分子或原子）组合，称作构筑过程，其特征是物质发生了

变化，常用的方法有热分解法（大多数是盐的分解），固相反应法（大多数是化合物，包括

化合反应和氧化还原反应），火花放电法（常用金属铝产生氢氧化铝）等。

三、 固相反应的具体方法

1、 机械粉碎法

主要应用是球磨法，机械球磨法工艺的主要目的包括离子尺寸的减小、固态合金化、混

合或融合以及改变离子的形状。目前已形成各种方法，可爱狗狗 如滚转磨、振动磨和平面磨。采用球

磨方法，控制适合的条件可以得到纯元素、合金或者是复合材料的纳米粒子。其特点是操作

简单、成本低，但产品容易被污染，因此纯度低，颗粒分布不均匀。

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2、热分解法

热分解反应不仅仅限于固相，气体和液体也可引发热分解反应，在此只讨论固相的分解

反应，固相热分解生成新的固相系统，常用柳絮纷飞 如下式子表示（S代表固相、G代表气相）：

SSG

121

SSGG

1212

第一个式子是最普通的，第二个式子是第一个式子的特殊情况。热分解反应基本是第一

式的情况。

3、 固相反应法

由固张仪受笞 相热分解可获得单一的金属氧化物，但氧化物以外的物质，如碳化物、硅化物、

氮战狼是什么意思 化物等以及含两种金属元素以上的氧化物制成的化合物，仅仅用热分解就很难制备，

通常是按最终合成所需组成的原料化合，再用高温使其反应的方法，其一般工序如左图

所示。首先是按照规定的组成称量，通常用水等做分散剂，在玛瑙球的球磨内混合，然

后通过压滤机脱水后再用电炉焙烧，通常焙烧温度比烧成温度低。在固相反应中家风家训名言名句 粉体间

的反应相当的复杂，反应从固体间的接触部分通过离子扩散红薯烤箱 来进行，但接触状态和各种

原料颗粒的分布情况显著地收到颗粒的性质(粒径、颗粒形状和表面状态等)和粉体处理

的方法（团聚状态和填充状态等等）的影响。

另外，当即热上述粉体时，固相反

应以外的现象也同时进行。一个烧

原料 原料

结，另一个是颗粒的生长，这两种

现象均在同种原料间和反应生成物

称量 溶剂 称量

间出现。对于固相反应生成的化合

物，原料的烧结和颗粒生长均使原

料的反应性降低，并且导致扩散距

混合

离增加和接触点密度的减少，所以

应尽量抑制烧结和颗粒生长。

脱水干燥

4、 点火花放电法

把金属电极插入到气体或者液

体等绝缘体中，不断地增高电压，

煅烧

如果首先提高电压可观察到电流增

加，在某一点产生电晕放电，之后

粉碎

即使不增加电压电流也会自然增加，

向瞬时稳定的放电状态即电弧放电

移动。从电晕放电到电弧放电过程

造粒、整粒

中的过度放电称为火花放电，火花

放电持续的时间很短，但是电压梯

烧结用粉体

度很高，电流密度很大，也就是说

火花放电在短时间内能释放出很大

图1 固相反应法制备粉体工艺流程

的电能。因此在放电的瞬间产生高

温，同时产生很强的机械能。在煤

油之类的液体中利用，利用电极和被加工物之间的火花放电来进行放电加工是电加工中广泛

使用的一种方法。在放电加工中，电极、被加工物会生成工屑，如果我们积极地控制工屑的

生成就有可能制造出微粉，也就是电火花放电法制造微粉。

图2 电火花发制备粉体装置示意图

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四、 总结

除了上述制备方法之外还有溶出法等，固相法来制备陶瓷粉体方法很多，有着广泛的应

用，是重要的制备陶瓷粉体的方法之一。

参考文献：

[1] 刘为良. 先进陶瓷工艺学[M]. 武汉: 武汉理工大学出版社, 2004: 17-20.

[2] 王桂林. 纳米粉体材料的制备[J]. 煤矿机械, 2003, (10): 66-67.

[3] 杨文达, 朱贵. 电火花放电腐蚀法制备超细金属粉体[J]. 装备制造技术, 2008, (7): 34-36.