Mục lục

Lời nói đầu 1

MỞ ĐẦU VÀ PHÂN LOẠI PHƯƠNG PHÁP . 4

Chương 1 PHẢN ỨNG GIỮA CÁC PHA RẮN 8

1.1 Cơ chế phản ứng giữa các pha rắn . 8

1.1.1 Quá trình tạo mầm 9

1.1.2 Quá trình phát triển của tinh thể sản phẩm . 10

1.2 Trạng thái hoạt động của chất phản ứng 15

1.3 Phản ứng phân huỷ nhiệt nội phân tử (PHNNPT) 18

1.4 Nhiệt động học về phản ứng giữa các chất rắn 20

Chương 2 PHƯƠNG PHÁP GỐM TRUYỀN THỐNG . 21

2.1 Sơ đồ tổng quát . 21

2.2 Vài ví dụ tổng hợp gốm theo phương pháp truyền thống bằng cách thực hiện phản

ứng giữa các pha rắn 21

2.2.1 Tổng hợp gốm sunfua samari SmS 21

2.2.2 Tổng hợp titanat đất hiếm 22

2.2.3 Tổng hợp gốm perrite Mn0,5Ni0,1Zn0,4AlxFe2−xO4 23

2.2.4 Tổng hợp gốm siêu dẫn nhiệt độ cao YBa2Cu3O7−x theo phương pháp gốm

truyền thống 23

2.3 Tổng hợp gốm bằng phản ứng trao đổi giữa các muối hoặc giữa muối với oxit . 23

2.4 Phương pháp tổng hợp ở nhiệt độ cao tự lan truyền (gọi tắt là phương pháp SHS)

(Self-propagating High-temperature Synthesis) . 25

Chương 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP PRECURSOR . 27

3.1 Phương pháp precursor phân tử . 27

3.1.1 Phương pháp đồng kết tủa 27

3.1.2 Phương pháp precursor nguyên tử (precursor ion) . 30

Chương 4 PHƯƠNG PHÁP SOL-GEL . 34

4.1 Nguyên lý chung 34

4.2 Vài ví dụ tổng hợp gốm theo phương pháp sol-gel 34

4.2.1 Tổng hợp sợi quang học SiO2 (độ tinh khiết 99,999%) . 34

4.2.2 Tổng hợp gốm liti niôbat LiNbO3 . 35

4.2.3 Tổng hợp SnO2 hoạt hoá 36

4.2.4 Tổng hợp dung dịch rắn (Fe1−xAlx)2O3 . 36

4.2.5 Tổng hợp zeolit 36

4.2.6 Tổng hợp ferrite Ni-Zn . 38

4.2.7 Tổng hợp corđierit bằng phương pháp sol-gel . 39

Chương 5 PHƯƠNG PHÁP KẾT TINH 40

5.1 Kết tinh từ pha lỏng 40

5.2 Kết tinh từ pha thuỷ tinh . 45

Chương 6 PHẢN ỨNG XÂM NHẬP (PHẢN ỨNG BÁNH KẸP) VÀ PHẢN ỨNG

TRAO ĐỔI ION NHƯ LÀ MỘT PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ CHẤT RẮN MỚI TRÊN

CƠ SỞ CẤU TRÚC ĐÃ CÓ SẴN . 46

6.1 Phản ứng xâm nhập 46

6.1.1 Hợp chất nền trên cơ sở mạng tinh thể graphit 46

6.1.2 Hợp chất nền trên cơ sở mạng tinh thể của fulleren . 48

6.1.3 Hợp chất xâm nhập trên cơ sở mạng tinh thể đisunfua của kim loại chuyển tiếp có

cấu trúc lớp và cấu trúc rãnh 49

6.2 Phản ứng trao đổi ion . 51

Chương 7 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN HOÁ, CÁC PHƯƠNG PHÁP HOÁ HỌC

MỀM (SOFT CHEMISTRY) ĐỂ TỔNG HỢP VẬT LIỆU . 53

7.1 Các phương pháp điện hoá . 53

7.1.1 Phương pháp khử điện hoá . 53

7.1.2 Phương pháp điện hóa để chế tạo vật liệu dưới dạng màng mỏng . 54

7.2 Phương pháp hoá học mềm (Soft Chemistry) để tổng hợp những pha rắn không bền

56

Chương 8 CÁC PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG ÁP SUẤT CAO VÀ PHƯƠNG PHÁP

THUỶ NHIỆT ĐỂ TỔNG HỢP GỐM . 58

Chương 9 CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP GỐM CÓ SỬ DỤNG PHA HƠI . 63

9.1 Phương pháp CVT 63

9.1.1 Phương pháp CVT để tinh chế chất rắn, để chuyển chất rắn từ bột thành dạng hạt

tinh thể hoàn chỉnh có kích thước lớn hơn . 63

9.1.2 Phương pháp CVT để tổng hợp gốm . 64

9.2 Phương pháp phân huỷ hoá học từ pha hơi (Chemical-Vapor-Decomposition gọi tắt

là phương pháp CVD) 66

Chương 10 CÁC PHƯƠNG PHÁP NUÔI ĐƠN TINH THỂ . 69

10.1 Nhóm phương pháp kết tinh từ dung dịch 69

10.2 Phương pháp nuôi tinh thể bằng cách kết tinh từ pha nóng chảy của nó . 72

10.3 Nuôi tinh thể từ pha hơi . 79

Chương 11 Kết khối (Clinkering, Sintering) 80