材料制备原理

1.溶胶：指微小的固体颗粒悬浮分散在液相中，不停地进行布朗运动的体系。

2.凝胶：被分散的物质形成连续的网络骨架，骨架孔隙中充满液体或气体。

3.溶胶－凝胶法：采用具有高化学活性的含材料成分的液体化合物为前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行一系列的水解、缩聚化学反应，通过抑制各种反应条件，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经过陈化，胶粒间缓慢聚合，形成了三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。

4.水热法：在特制的密闭反应器中，采用水溶液作为反应体系，通过对反应体系加热、加压，创造一个相对高温、高压的反应环境，使得通常难溶或不溶的物质溶解，并且重结晶而进行无机合成与材料处理的方法。

5.溶剂热法：将水热法中的水换成有机溶剂或非水溶媒，采用类似于水热法的原理，以制备在水溶液中无法长成，易氧化、易水解或对水敏感的材料。

6.化学气相沉积:两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内,然后他们相互之间发生化学反应，形成一种新的材料，沉积到基片表面上。

7.物理气相沉积: 以物理机制来进行薄膜沉积而不涉及化学反应的制程技术。

8.放电等离子体烧结：利用脉冲电流产生的脉冲能，放电脉冲压力和焦耳热产生的瞬时高温场实现致密化的快速烧结技术。

9.自蔓延高温合成：利用反应物之间高的化学反应热的自加热和自传导做用来合成材料的技术。

10.等离子体：电离程度较高、电离电荷相反、数量相等的气体。

11.物质的四态：宇宙中物质存在的四种状态，包括固、液、气、等离子体态。

12.SPS烧结：利用体加热和表面活化，实现材料的超快速致密化烧结。

13.烧结：多孔状陶瓷坯体在高温条件下，表面积减小、孔隙率降低、机械性能提高的致密化过程。

14.固相烧结和液相烧结：在烧结温度下，粉末坯体在固态情况下达到致密化过程；粉末坯体在烧结过程中有液相存在的烧结过程。

15.烧成温度：陶瓷坯体烧成时获得最优性质时的相应温度。

16.热压烧结：在烧结过程中同时对坯料施加压力，加速了致密化的过程。

17.等静压烧结：将粉末压坯装入高压容器中，使粉料经受高温和均衡压力的作用，被烧结成致密件。

18.微波烧结：利用微波具有的特殊波段与材料的基本细微结构耦合而产生热量，材料在电磁场中的介质损耗使材料整体加热至烧结温度而实现致密化。

19.SHS烧结：将粉末或压坯在真空或一定气氛中直接点燃，不加外载，凭自身反应放热进行烧结和致密化。

20.搅拌器的种类有电力搅拌器和磁力搅拌器。

21.溶胶凝胶法中固化处理分为干燥和热处理。

22.自蔓延高温合成，或称燃烧合成。

23.SHS技术而临的最大问题是合成过程难以控制。

24.常用的SHS致密化技术有液相致密化技术、SHS粉末烧结致密化技术、SHS结合压力致密化技术。

25.用SPS来制备高密度、细晶粒陶瓷不仅降低了烧结温度和提高了致密度，更主要是极大地缩短了烧结时间。

26. PSZ，ZTA，TZP，SPS，PTC？

PSZ代表部分稳定氧化锆；ZTA代表氧化锆增韧氧化铝；TZP代表四方氧化锆多晶体；SPS代表放电等离子烧结法；PTC代表正温度系数热敏电阻。

27.在材料科学领域，实验室和工业上最广泛采用气体放电获得等离子体的方法。

28.粉体的各种制备方法有机械粉碎法、固相法、液相法、气相法。

29.溶胶凝胶法的使用范围？

块体材料；多孔材料的制备；纤维材料的制备；复合材料的制备；超细粉体材料的制备；薄膜和涂层材料的制备。

30.溶胶－凝胶法制备块体材料的优点？

纯度高；材料成分易控制；成分多元化；均匀性好；材料形状多样化；较低的温度下进性合成并致密化。

31.溶胶凝胶制备陶瓷粉体材料的优点？

制备工艺简单、无需昂贵的设备；对多元组分体系，可大大增加其化学均匀性；反应过程易控制，可以调控凝胶的微观结构；材料可掺杂的范围较宽，化学计量准确，易于改性；产物纯度高，烧结温度低。

32.水热生长体系中的晶粒形成的三种基本类型？

均匀溶液饱和析出机制；广泛应用“溶解-结晶”机制；原位结晶机制。

33.简述水热与溶剂热合成存在的问题？

无法观察晶体生长和材料合成的过程；温压控制严格、成本高；安全性差，加热时密闭反应釜中流体体积膨胀，能够产生极大的压强；该反应的反应机理还有待分析。34.与水热法相比，溶剂热法具有怎样的特点？

抑制产物的氧化过程或水中氧的污染；可选择的原料的范围大；扩大了所能制备的目标产物的范围；可以达到比水热合成更高的气压，有利于产物的结晶；反应物中的结

构单元可以保留到产物中，且不受破坏；有机溶剂的官能团和反应物或产物作用，生成某些新型的在催化和储能方面有潜在应用的材料；非水溶剂的种类繁多。

35.请画出水热与溶剂热合成的一般工艺流程图？

选择反应物和反应介质；确定物料配方；优化配料顺序；装釜、封釜；确定反应温度、压力、时间等实验条件；冷却、开釜；液、固分离；物相分析。

36.简述影响水热与溶剂热反应的因素？

温度；压强；pH值酸碱度；反应时间；杂质水热反应。

37.化学气相沉积方法沉积的固体形态？

在固体表面上生成薄膜、晶须和晶粒；在气体中生成粒子。

38.影响化学气相沉积制备材料质量的几个主要因素？

反应混合物的供应；沉积温度；衬底材料；系统内总压和气体总流速；反应系统装置的因素；源材料的纯度。

39.同其它常规工艺方法相比，SHS技术具有的优点是什么？

节省时间，能源利用充分；设备、工艺简单；产品纯度高，反应转化率接近100%；不仅能生产粉末，如果同时施加压力，还可以得到高密度的燃烧产品；产量高；扩大生产规模简单，能够生产新产品；容易烧结；可以制造某些非化学计量比的产品、中间产物以及亚稳定相等。

40.电离气体成为等离子体的条件？

当电离度大到一定程度，使带电粒子密度达到所产生的空间电荷足以限制其自身运动，这样的“电离气体”才算转变成等离子体。否则，体系中虽有少数粒子电离，仍不过是互不相关的各部分的简单加和，而不具备作为物质的第四态的典型性和特征，仍属于气态。