微波燃燒合成和微波燒結(jié)

微波燃燒合成和微波燒結(jié)

固體原料混合物以固態(tài)形式直接反應是制備多晶形固休最為廣泛應用的方法。為使反應以顯著速率發(fā)生，必須將它們加熱至甚高溫度通常為1000—1500度)．這表明熱力學與動力學兩種因素在固態(tài)反應中都極為重要：熱力學（微波加熱）通過考慮一個特定反應的自由能變化來判斷該反應能否發(fā)生；動力學因素決定反應發(fā)生的速率。就這類多相體系反應中最簡單的一種，兩個固相A和B作用生成一個固相C,而在反應過中。原子或離子穿過各物相之間的界面。并通過各物相區(qū)，形成了原于或離子的交叉擴散。整個反應的推動力是反應物和生成物之間自由能之差，影響反應速率的二個重要因素是微波設備：

(1)反應固體之可的接觸面積及其表面積；

    (2)產(chǎn)物相的成核速率；

    (3)原子或離子通過各物相特別是通過產(chǎn)物相的擴散速率。

在—定情況下，雖然把反應固體表面積全部看作處于密切接觸狀態(tài)在理論上是合理的，但在實際卻卻不太可能  通常接觸面積總比莫表面積要小得多。因此．將反應物研成粉末并預先壓制成型能多少增加一些反應物的接觸面糊，但即使在5．6x 100000000Pa的高壓下，一般冷壓產(chǎn)物也還有20％—40％的空隙．

由于生成產(chǎn)物相C時涉及到大量的結(jié)構(gòu)重排，化學鍵就必需斷裂和重新組合．原廠或離子也許要作相當大距離(原子尺度上)的遷移，因此，需要極高的溫度使這些原子或離子晶體擴散到達新的反應界面  此外，產(chǎn)物相C成核的難易一是取決于它東身的結(jié)構(gòu)與反應混合物中某一個(A或B)物相結(jié)構(gòu)約相似性或部分相似性；二是取決于反應物相的實際表面結(jié)構(gòu)  一般說來，若產(chǎn)物與反應物巾的一種或兩種結(jié)構(gòu)類似，則這種結(jié)構(gòu)的相似性減少了成核作用所必需的結(jié)構(gòu)重排數(shù)量，成核過程較易于進；而當晶體中存在缺陷，特別是存在空位和間隙離子，甚至還有錯通道時。原子或離子的擴散速率均能顯著加快是殺菌機．

    團體—固體反應一般說來是放熱的，經(jīng)過燒結(jié)反應得到的產(chǎn)物實際上是一中平穩(wěn)態(tài)；的燒結(jié)體。它是一種包含有大量晶體微粒和氣孔集合體．其中還存在著許多晶粒間界。產(chǎn)品的物理性質(zhì)與單晶體或玻璃體完個不同，它強烈地依賴于燃燒合成或燒結(jié)反應的條件。