自蔓延高温合成

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,自蔓延高温合成,樊青波,一：,自蔓延高温合成的原理,自蔓延高温合成（selfpropagation hightemperature synthesis，简称SHS），又称为燃烧合成（combustion synthesis）该法是基于放热化学的基本原理，首先利用外部热量诱导局部化学反应，形成化学反应前言（燃烧波），接着化学反应在自身放出热量的支持下继续进行，进而燃烧波蔓延至整个反应体系，最后合成所需材料。是制备无机化合物高温材料的一种新方法,。,其反应示意图：,二：,自蔓延高温合成的基本要素,1、利用化学反应放热。,2、通过快速自动波燃烧的自维持反应得到所需成份和结构的产物。,3、通过改变热的释放和传输速度来控制过程的速度、温度、转化率和产物的成份及结构。,三：自蔓延高温合成技术的优点,1、能耗少，设备和工艺简单，生产效率高，成本低。,2,、,在加热和冷却时，存在极高的温度梯度，易造成合成材料中存在高浓度的缺陷和非平衡结构，从而使合成材料具有高的活性，如烧结力，催化性能等。,3,、,在某些高放热反应体系中可以达到常规加热技术达不到的高温(3000-4000摄氏度)，有利于合成耐高温材料,4,、,可以在一定程度上通过改变热的释放和传输速度来控制反应过程的速度、温度、转化率和产物的成分及结构,四：自蔓延高温合成的应用,1、SHS制粉技术,让反应物料在一定的气氛中燃烧,然后粉碎、研磨燃烧产物,便能得到不同规格的具有非常好的研磨性能的高质量粉末。如制备TiC粉末。通过SHS制备的粉末，可用于陶瓷及金属陶瓷制品的烧结、保护涂层、研磨膏以及刀具材料等,2、SHS烧结技术,SHS烧结就是通过固相反应烧结,从而制得一定形状和尺寸的产品,它可以在空气、真空或特殊气氛中烧结。SHS烧结技术能制得高质量的高熔点难熔化合物产品，其强度受温度变化的影响不大。SHS烧结体可用于过滤器、催化剂载体和耐火材料等。,3、SHS熔铸技术,SHS熔铸就是通过选择高放热型反应,获得液相难熔化合物,进而进行铸造处理而获得难熔化合物的铸件。此项技术可用于陶瓷内衬钢管的离心铸造、钻头或刀具的耐磨涂层等。,4、SHS焊接技术,以SHS产物为焊接材料,通过SHS反应放出的热量,在焊件对缝中形成高温液相,从而实现焊件的强力结合。它的优点是能焊接其他方法不易焊接的难熔材料,可进行陶瓷陶瓷、陶瓷金属、金属金属的焊接。,5、SHS涂层技术,利用SHS熔铸技术可获得涂层,但涂层较厚。而利用气相传输SHS可以在金属、陶瓷或石墨等材料表面形成一层 2150厚的耐磨耐蚀涂层。对于不同的反应物料,可以采用不同的气体载体。例如氢可以传递碳,卤素气体可以传输金属。,