5.3.2 热煤油法
将金属盐溶液喷雾至热煤油中，使 溶剂迅速蒸发，干燥物经煅烧后， 可得所需粉体
5.3.3 喷雾热分解法
溶剂蒸发和金属盐热分解在瞬间同时发生 两种喷雾方式，特点，两个阶段
5.3.4 冷冻干燥法
优点 原理：先将欲干燥的初始 盐溶液喷雾冷冻，然后在 低温下真空干燥，将溶剂 直接升华除去，经煅烧后， 得到所需粉体 有效应用该方法的关键
5.6.1 原理
水热法一般以金属盐、氧化物或氢氧化物作为前驱 物，它们在加热过程中溶解度随温度的升高而增加， 最终导致溶液过饱和并逐步形成更稳定的新相。反应 过程的驱动力是前驱物与新相之间的溶解度差
5.6.2 分类
根据水热过程中化学反应类型的不同，可将水热法 分为：水热沉淀、水热结晶、水热合成、水热分解等
盐溶液（以水为溶剂） 的压力-温度状态图
工艺过程
初始溶液的配制（原则：溶剂的平衡蒸气压要大， 冰点下降要小，所需组分在溶剂中有较高的溶解度， 不易形成玻璃态，有利于喷雾，热分解温度适当）
喷雾冷冻（使用氮气喷枪，使用制冷剂） 真空升华干燥（机械泵抽真空，在不出现液相的前 提下适当地连续提高冻结物的温度） 热分解（在适当气氛下热分解）
5.2.7 应用
AlCl3 ZrOCl2
YCl3
混合溶液 共沉淀，pH=9 水洗除Cl-
PEG
氨水
抽滤 醇洗
干燥
Al2O3/ZrO2(Y2O3)粉
烘干
乙醇湿磨
煅烧
ZrO2(Y2O3)/Al2O3粉体的制备流程图
过筛
5.3 溶剂蒸发法
特点及分类
5.3.1 喷雾干燥法
将溶液喷雾至热风中使之快速干燥 适合工业化大规模生产 过程，优点，被广泛应用于造粒
5.7 液相合成粉体材料过程的工程特征 思考题
5.1 特征与类型
主要技术特征
分类：物理法和化学法
5.2 沉淀法
5.2.1 基本原理
溶度积与沉淀的形成
沉淀的一般过程
晶核的形成
分子或离子核胚晶核 临界晶核尺寸的大小：
r 2M RT lnS
式中r为晶核半径，为液-固界面张力；M为溶质分
子质量；为溶质的密度；S为溶液的过饱和度
5.2.6 影响沉淀反应的因素
浓度：浓度对晶核形成和生长速率的影响
温度：温度对溶液过饱和度、溶
液粘度、分子运动动能、晶核形
成和生长速率的影响
成核速率
生长速率
pH值：溶液pH值的大小与均匀 V
性对沉淀过程的影响
沉淀剂加入方式：正滴与反滴的
影响
反应时间：时间的长短对粉体粒 度及粒度分布的影响
T
温度对晶核形成和 生长速率的影响
晶核形成速率与生长速率间的关系对粉体颗粒尺寸 的影响
5.2.2 直接沉淀法
过程 常使用铵盐法（氨水、碳酸氢铵、碳酸铵等）或草 酸盐法（H2C2O4） 如： AlCl3+3NH4OHAl(OH)3+3NH4Cl
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
5.2.3 共沉淀法
过程 避免发生分步沉淀 如Al2O3-Cr2O3粉体的制备
晶核生成速率（单位时间内单位体积中形成的晶核
数）为：
NKexp3R31T362(3M lnS2)2
过饱和度S愈大，界面张力愈小，则临界晶核的尺寸
越小，晶核的生成速率越大
晶核的长大
晶核线性生长速率的一般关系式为：
RA G ex p ( B /T )
式中，A、B为与系统性质有关的常数；G为固态分 子的自由能变化
5.4.3 影响醇盐水解的因素
水/醇盐比，溶剂的种类与加入量，水解温度，pH值
5.4.4 工艺过程及应用
5.5 溶胶-凝胶法
三种转化过程
5.5.1 溶胶
概念，胶团结构，稳定性
5.5.2 凝胶
概念，性质，与溶胶的区别
5.5.3 溶胶向凝胶的转化
溶剂挥发 适量的电解质 相反电荷的溶胶
5.5.4 工艺过程及应用
第五章 液相合成粉体材料
5.1 液相化学合成技术的特征与类型 5.2 沉淀法
5.2.1 基本原理 5.2.2 直接沉淀法 5.2.3 共沉淀法 5.2.4 均匀沉淀法 5.2.5 沉淀的生成条件 5.2.6 影响沉淀反应的因素 5.2.7 应用
5.3 溶剂蒸发法
5.3.1 喷雾干燥法 5.3.2 热煤油法 5.3.3 喷雾热分解法 5.3.4 冷冻干燥法
四个步骤
La2O3 La(NO3)3溶液
HNO3
La: Fe=1:1
50～80℃
含La3+、Fe3+的溶胶
60～90℃
含La3+、Fe3+的凝胶
120℃
干凝胶
Fe(NO3)3.6H2O Fe(NO3)3溶液 柠檬酸
热处理
LaFeO3的超细粉末 10～100nm
5.6 水热与溶剂热
水热合成定义、特点
5.4 醇盐水解法
5.4.1 醇盐的合成 5.4.2 醇盐的水解与缩聚 5.4.3 影响醇盐水解的因素 5.4.4 工艺过程及应用
5.5 溶胶-凝胶法 5.5.1 溶胶 5.5.2 凝胶 5.5.3 溶胶向凝胶的转化 5.5.4 工艺过程及应用
5.6 水热与溶剂热 5.6.1 原理 5.6.2 分类 5.6.3 溶剂热 5.6.4 工艺过程及应用
5.6.3 溶剂热
溶剂热合成法的原理与工艺和水热合成法基本相同，只不过反 应介质不是水，而是某种有机溶剂（如四氯化碳、醇、苯等）
5.6.4 工艺过程及应用
*非水溶液反应合成：主要用于制备C、N、B、S等非氧化物粉 体。溶液介质可以是惰性物质，也可以是反应物
特点与影响因素 杂质离子的去除
Байду номын сангаас
5.2.4 均匀沉淀法
特点，生成沉淀的途径 所用沉淀剂多为尿素，加热到90℃时水解反应如下：
(NH2)2CO+H2O2NH3+CO2 如铁黄（FeOOH）粉体的制备
5.2.5 沉淀的生成条件
以金属氢氧化物与金属硫化物为例 取决于溶液的浓度和pH值 沉淀起始与沉淀完全时pH值的计算 草酸盐、碳酸盐、磷酸盐沉淀的有关计算与上述类 似
应用
冷冻干燥法制备MgAl2O4
5.4 醇盐水解法
醇盐的概念，与有机金属化合物的不同，特点
5.4.1 醇盐的合成 5.4.2 醇盐的水解与缩聚
水解通式：M (O )n R x2 O H M (O )x (H O )n x R xROH 水解与缩聚几乎同时进行，缩聚分为 失水缩聚：— M O H H M — O — M O M — H 2 O 失醇缩聚：— M O R H M — O — M O M — ROH