4化学气相输运法 化学气相输运法是一种前途广阔的十分奇特的制备方法 。将目标物质或者是可得到目标物质的混合物与一种可以与之 反应生成气态中间物的气态物质一起装入一密封的反应器中, 目标物与气态物质生成一种气态中间物质并转运至反应器的另 一端,再分解成目标物质沉积下来或形成单晶。 这里的关键是生成一种气态的中间物,如 A(S,目标物)十B(g)→AB(g)→A(S,目标物)十B(g) 或A+B+C(g→ABC(g)→AB(S,目标物)十C(g) (能生成目标物AB的混合物) 还有一种是: AB十C→ABC>AC(S,目标物)十B 例,将ZnS(多晶)和L2一起装入石英瓿,抽真空后熔封。 气化 ZnSe(s)+(g) 沉淀 -Znl(g)+1/2Se2(g) 气化区850℃,沉淀区830℃,可得10×8×4mm单晶碘化锌
4 化学气相输运法 化学气相输运法是一种前途广阔的十分奇特的制备方法 。将目标物质或者是可得到目标物质的混合物与一种可以与之 反应生成气态中间物的气态物质一起装入一密封的反应器中, 目标物与气态物质生成一种气态中间物质并转运至反应器的另 一端,再分解成目标物质沉积下来或形成单晶。 这里的关键是生成一种气态的中间物,如 A(s, 目标物)+B(g) AB(g) A(s, 目标物)+B(g) 或 A+B+C(g) ABC(g) AB(s, 目标物)+C(g) (能生成目标物AB的混合物) 还有一种是: AB+C ABC AC (s, 目标物)+B 例, 将ZnSe(多晶)和I2一起装入石英瓿,抽真空后熔封。 ZnSe(s)+I2 (g) ZnI2 (g)+1/2Se2 (g) 气化区850℃,沉淀区830℃,可得10×8×4mm单晶碘化锌。 气化 沉淀
5烧结陶瓷 两种或数种固态粉末起始物均匀研磨混和,然后压铸成 型,在低于熔点温度下锻烧,制得的具有一定强度的由单相 或多相多晶颗粒表面互相粘连而成的多孔固体总称陶瓷。 此过程称为烧结。 为了使烧结反应进行得比较充分、快速,常见的措施 有: ①用共沉淀法首先从水溶液中制得均匀混合物乃至化 合物,然后在高温下分解成目标物质,再压铸成型最后烧结 成陶瓷体。 例如,高温超导材料YBa2Cu3O2-x化合物,是将YzO3 BaCO3、CuO按一定的摩尔比溶于饱和柠檬酸水溶液得 澄清溶液后,蒸发至干,预灼烧成Y一Ba一Cn一O目标化合物 ;然后研磨,压铸成型,在一定的氧气压力下煅烧,从而制备 出的单相YBa2Cu3O,-x的陶瓷体,这种陶瓷体具有高温超 导特性
5 烧结陶瓷 两种或数种固态粉末起始物均匀研磨混和,然后压铸成 型,在低于熔点温度下锻烧,制得的具有一定强度的由单相 或多相多晶颗粒表面互相粘连而成的多孔固体总称陶瓷。 此过程称为烧结。 为了使烧结反应进行得比较充分、快速,常见的措施 有: ①用共沉淀法 首先从水溶液中制得均匀混合物乃至化 合物,然后在高温下分解成目标物质,再压铸成型最后烧结 成陶瓷体。 例如, 高温超导材料YBa2Cu3O7-x化合物, 是将Y2O3、 BaCO3、 CuO按一定的摩尔比溶于饱和柠檬酸水溶液得一 澄清溶液后,蒸发至干,预灼烧成Y-Ba-Cn-O目标化合物 ;然后研磨,压铸成型,在一定的氧气压力下煅烧,从而制备 出的单相YBa2Cu3O7-x的陶瓷体,这种陶瓷体具有高温超 导特性
②尽量使高温烧结反应发生时能有气体放出, 放出的气体可起到搅拌的作用,这可有利于形成多 孔状的陶瓷体。 例如,在用固一固反应制备BaTO3时,很显然,用 BaCO3代替BaO同TiO2作用将更为有利(高温烧结时 有C02气体放出)。 ③尽量在某起始物的熔点温度下进行。这时使 固一固反应变成了固一液反应。扩散速度加快,以 确保反应能顺利进行
②尽量使高温烧结反应发生时能有气体放出, 放出的气体可起到搅拌的作用,这可有利于形成多 孔状的陶瓷体。 例如,在用固-固反应制备BaTiO3时,很显然,用 BaCO3代替BaO同TiO2作用将更为有利(高温烧结时 有CO2气体放出)。 ③尽量在某起始物的熔点温度下进行。这时使 固-固反应变成了固-液反应。扩散速度加快,以 确保反应能顺利进行
4.2无机固体的结构 4.2.1零维岛状晶格结构 通常在讨论晶体的结构时总是按晶体的键型 来分类的。按这种分类方式,晶体可分为分子晶 体、原子晶体、离子晶体,金属晶格,各种过渡 型晶格等。 其实,晶体可分为有限结构和无限结构两大 类。无限结构可粗分为一维、二维、三维结构即 链状、层状和骨架状结构。 与此相对应,有限结构可看作是“零维岛状 结构
通常在讨论晶体的结构时总是按晶体的键型 来分类的。按这种分类方式,晶体可分为分子晶 体、原子晶体、离子晶体,金属晶格,各种过渡 型晶格等。 其实,晶体可分为有限结构和无限结构两大 类。无限结构可粗分为一维、二维、三维结构即 链状、层状和骨架状结构。 与此相对应,有限结构可看作是“零维岛状 结构” 。 4.2 无机固体的结构 4.2.1 零维岛状晶格结构
所谓“零维岛状结构”就是独立的与其他不联结的 结构。 通常所述的“分子晶体”就是“零维岛状”的共价 结构,在分子之间仅存在范德华力及氢键。 而在“离子晶体”中也可能有“零维岛状”的共价 结构存在,例如,H,O、NH,及其他一些中性分子就可以 进入离子晶体并以“零维岛状”的结构存在。 另一类岛状结构是具有共价结构的小离子、原子团, 较典型的就是含氧酸根阴离子,这些具有共价结构的有限 原子团被简单地当作圆球(或一个微粒)从而可估计其“ 热化学半径
所谓“零维岛状结构”就是独立的与其他不联结的 结构。 通常所述的“分子晶体”就是“零维岛状”的共价 结构,在分子之间仅存在范德华力及氢键。 而在“离子晶体”中也可能有“零维岛状”的共价 结构存在,例如,H2O、NH3及其他一些中性分子就可以 进入离子晶体并以“零维岛状”的结构存在。 另一类岛状结构是具有共价结构的小离子、原子团, 较典型的就是含氧酸根阴离子,这些具有共价结构的有限 原子团被简单地当作圆球(或一个微粒)从而可估计其“ 热化学半径