社會發(fā)展過程中,材料的產生標志著人類進入了文明時代?？梢哉f材料的發(fā)現(xiàn)、制作以及創(chuàng)新就是人類發(fā)展進程的另一種體現(xiàn)。材料作為社會生產的重要支柱，對于提高人們生活水平,促進社會和諧穩(wěn)步發(fā)展有著重要的意義。無機材料是發(fā)展最為廣泛的一類材料的總稱,無機材料也廣泛存在于人們的日常生活中,現(xiàn)在無機材料的合成方法已形成了一個龐大的體系,除了傳統(tǒng)的固相反應及燒結外，還發(fā)展了許多現(xiàn)代合成方法,如自蔓延高溫合成、物理氣相沉積、化學氣相沉積、微波與等離子體合成、化學氣相滲透、水熱合成與溶劑熱合成、溶膠-凝膠法、微重力與超重力合成、仿生合成等技術。近幾年,熔鹽法以其反應溫度低、制備時間短的優(yōu)點被廣泛應用于無機材料的制備。

1熔鹽法優(yōu)點熔鹽法,又稱助熔劑法,是指將產物的元成分在高溫下溶解于熔巖熔體中,形成飽和溶液,然后通過緩慢降溫或者蒸發(fā)熔劑的方法,讓飽和溶液中的溶質析出晶體,得到待制備的化學物質。熔鹽法以其反應溫度低、制備時間短的優(yōu)點被廣泛應用于無機材料的制備,與傳統(tǒng)的固相法比較而言,.利用熔鹽法合成粉體具有以下幾個優(yōu)勢:第一,熔鹽法能夠明顯縮短反應時間,降低合成溫度,并且制得的分體相對均勻,無團聚現(xiàn)象。

第二,熔鹽法可以通過調節(jié)熔鹽的種類以及相對含量,溫度等條件能夠得到特定形貌的粉體,對于粉體形貌具有可選擇性。第三,熔鹽法的適用范圍要遠比固相法廣,幾乎涵蓋了所有的分子材料,甚至還可以合成其它方法難以合成的符合化學計量比的復雜組分的化合物粉體。第四,熔鹽法所得到的產物可以通過極其簡單的方法去除雜質,得到純度較高的反應產物,這是其他無機材料制備方法所無法比擬的優(yōu)勢。通過鳳谷陶瓷回轉窯將這種熔鹽法合成,所指的的分體相對厚度均勻,并且表面平滑,在水中的分散性更優(yōu),物理性質較為優(yōu)秀。

2熔鹽法的基本原理

熔鹽法合成粉體一般可以分為粉體顆粒的形成和生長兩個過程,這兩個過程可以分為三個階段:第一，熔巖與化學原料的接觸混合;第二,熔巖與化學原理之間的融合、化學反重組以及擴散;第三,晶體生存以及洗出。對于熔鹽法合成粉體的機制目前在學術領域存在兩種不同的解釋:一種是利用介質擴散原理為基礎，其反應機理是化學原料先熔于熔鹽,各組分原料繼而發(fā)生化學反應,當化學反應的生成物達到飽和時,繼而產生沉淀形成晶體析出。另一種則是利用溶解速度差異理論為基礎,在同一熔鹽中,各反應物質由于在熔鹽中的溶解速度存在差異,熔解速率快的反應組分迅速擴散至熔解速率慢的物質表面,二者相互產生反應形成生成物。熔鹽法在制備粉體中被廣泛運用,一般可以根據熔鹽在化學反應中的參與程度,將熔鹽法分成全熔鹽法、助熔劑法、半熔鹽法。全熔鹽法中指的是參與化學反應的所有反應物質都為熔鹽類,而助熔劑法中熔鹽不參與反應,而只是作為一種反應介質,半熔鹽法中有的熔鹽直接參與化學反應,有的熔鹽則是充當反應介質。采用熔鹽法來制備無機粉體材料往往要根據材料的形貌和性質對熔鹽選擇,選擇的依據-般分為兩點,一點是熔鹽的熔化溫度要能夠與所合成物質物相溫度相適應,要保證熔鹽的加入不會造成所合成物質物相的非化學變化;另一點是,所選擇的的熔鹽要具有較大的溶解度(在水中) ,要保證粉體合成后經過相對簡單的清洗即可去除去鹽分,得到高純度的產物。