高温高压合成

➢动态高压合成法
利用爆炸等方法产生的冲击波，在物质中 引起瞬间的高压高温来合成新材料的动态 高压合成法，也称为冲击波合成法或爆炸 合成法。至今，利用这种方法，已合成人 造金刚石和闪锌矿型氮化硼（c-BN）以及 纤锌矿型氮化硼（w-BN）微粉。
静高压高温合成法
➢超高压激光加热合成法
利用微型金刚石对顶砧高压装置，配合激 光直接加热方法，压力可达100GPA以上 ，温度可达（2-5）x103 以上，合成温度 和压力范围很宽。
获
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➢间接加热
通常在高压腔内，试样室外放置一个加热 管，使外加的大电流动过加热管，产生焦 耳热，使试样升温
高温高压合成方法
➢从高温高压合成产物的状态变化看， 合成产物有两类。一是某种物质经过 高温高压作用后，其产物的组成保持 不变，但发生了晶体结构的多型相变 ，形成新的物质。二是某种物质体系 ，经过高温高压作用后，发生了元素 间或不同物质间的化合，形成新化合 物、新物质。
➢动高压
利用爆炸、强放电等产生的冲击波，在µsps的瞬间以很高的速度作用到物体上，可 以使物体内部压力上升，同时骤然升温。
高温的产生
➢直接加热
利用大电流直接通过式样，可以在试样中 产生高达二千多开（K）的高温。利用激光 直接加热试样，可产生（2-5）x103 K的高 温。冲击波的作用，可以在产生高压的同 时产生高温。
优点
➢高压可提高反应速率和产物的转化率 ，降低合成温度，大大缩短合成时间
➢高压可使容许因子偏小、而利用一班 常压高温方法难于合成的化合物得以 顺利合成
➢高压有增加物质密度、对称性、配位 数的作用和缩短键长的倾向
➢高压合成较易获得单项物质，可以提 高结晶度
➢高压高温可以起到氧化作用，获得高 氧化态的化合物，也可以起到还原作 用
无机材料的高压合成与制备
杜维根 应化131 201311104107
Fra Baidu bibliotek
➢高压合成，就是利用外加的高压，使 物质产生多型相转变或发生不同物质 间的化合，而得到新相、新化合物或 新材料。
➢通常的合成都采用高压和高温两种条 件交加的高温高压合成法，目的是寻 求经卸压降温以后的高压高温合成产 物能够在常压常温下保持其高压高温 状态的特殊结构和性能的新材料。
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➢在一定的条件下，高压也可以促进化 合物的分解
➢高压可以抑制固体中原子的扩散，在 一定的条件下，也促使原子的迁移
➢高压既可以抑制非晶化过程，也可以 促进非晶化过程
➢静高压高温（大腔体）合成法
实验室中和工业生产中常用的静高压高温 合成，是利用具有较大尺寸的高压腔体和 试样的两面顶和六面顶高压设备来进行的 。
无机化合物的高压合成
➢金刚石和立方氮化硼的合成 ➢柯石英和斯石英的合成 ➢复合双稀土氧化物的合成 ➢高价态和低价态氧化物的合成 ➢高TC稀土氧化物超导体的合成 ➢翡翠宝石的合成 ➢高硼氧化物B7O的合成 ➢准晶等中间介稳相的高压熔态淬火截
通常需要高压合成的有以下几种情况
➢在大气压条件下不能长出满意的晶体 ➢要求有特殊的晶型结构 ➢晶体生长需要有高的蒸气压 ➢生长或合成的物质在大气压下或在熔
点下会发生分解 ➢在常压条件下不能发生反应 ➢要求有某些在高压条件下才能出现的
高价态以及其他的特殊电子态或者特 殊性能
高温高压的产生
➢静高压
常见的有：一是利用油压机作为动力，推 动高压装置中的高压构件，挤压式样，产 生高压。二是利用天然金刚石做顶锤（压 砧），制成的微型金刚石对顶高压装置（ DAC）
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