精密陶瓷熔融材料、颗粒材料分析显微镜
冷堆锅—有效的化学反应器
新技术领域的迅猛发展,例如,电子学的发展要求采用精密陶瓷,这
样,就给工业部门提出了制取具有一定物理一化学性质的高纯氧化物和其
他材料,如非晶材料、超细弥散材料、晶体材料、具有一定相组成的熔融
材料、颗粒材料等等的任务。
高温材料制取工艺最重要的一个部分是化学合成,因为大多数材料都
是复杂的化合物:复杂氧化物,含氧的盐类物质,复杂的氟化物,含有杂质
的混合化合物和简单化合物等。为了制取单晶玻璃或多晶陶瓷,需要从简
单的材料中合成所需要的化合物。通常,合成采用固相反应法(烧结法)。
为此,要将细小弥散状的粉末原料仔细混合,然后加热到相互作用的产物
的熔点以下的温度,一般来说,要加热到;为反应产物的熔点。固相化学反
应的机理有多种类型,并且很复杂。但是,与过程细节关系不大的是一种
原子(或者所有组元的原子)从组元中通过反应的固态产物层时一定有扩散
发生。固体中的扩散系数并不很高。这样一来,由于受扩墩速度的限制,
在固态反应中,扩散过程所起的作用有限。
由于固相反应的速度很小,所以合成过程的周期很长,并且.很难使过
程进行到底。因此,通常在反应的产物中,含有没有反应完的杂质.也就是
说,反应产物不是完全均质的。而在熔体中合成化合物时,就避免了
这些缺点。这时.在熔体中组元间相互作用时,扩散已不占有较窄的位置,
而有相当大的作用,这是因为:首先,在液体中的扩散速度要比在固体中大
得多,其次,对液体可以强制地进行剧烈搅拌,或者依靠对流进行搅拌,
其结果是反应的进行速度大大提高,反应的液相产物可以重新结晶,从而
提高了产物的化学纯度和结构的完整性。