Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Suchanek W.

2 2005

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: hydrothermal synthesis of ceramics

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Synteza hydrotermalna zaawansowanych technologicznie materiałów ceramicznych. Część 1. Wprowadzenie do syntezy hydrotermalnej

Suchanek W.

Materiały Ceramiczne

2005

R. 57, nr 1

32-37

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z hydrotermalną syntezą zaawansowanych technologicznie materiałów ceramicznych. Jest ona definiowana jako proces, który wykorzystuje reakcje chemiczne zachodzące w roztworach wodnych w podwyższonych temperaturach i pod ciśnieniem wyższym niż normalne w celu krystalizacji materiałów ceramicznych bezpośrednio z tych roztworów. Zrozumienie procesów fizykochemicznych zachodzących w roztworach wodnych w połączeniu z odpowiednią kontrolą parametrów termodynamicznych i kinetycznych umożliwia syntezę materiałów ceramicznych o odpowiednich właściwościach. W artykule opisana jest krótko historia technik hydrotermalnych, podane są definicje i zakresy tego typu syntezy, a także dyskutowane są wady i zalety metod hydrotermalnych. Wspomniana jest także metoda planowania eksperymentów hydrotermalnych w zakresach wyznaczonych uprzednimi obliczeniami termodynamicznymi. Artykuł podaje cały szereg kombinacji metod hydrotermalnych z innymi popularnymi technikami syntezy materiałów, a także opisuje aktualne zastosowania techniki hydrotermalnej w przemyśle. W kolejnych częściach II i III dyskutowane będą szczegółowo zalety i wady hydrotermalnej syntezy proszków, włókien i cienkich warstw ceramicznych w oparciu o przykłady materiałów takich jak hydroksyapatyt, tytanian-cyrkonian ołowiu, alpha-AI2O3, nanorurki węglowe, BaTiO3, SrTiO3, (Ba,Sr)TiO3 oraz KNbO3.

Hydrothermal synthesis is a technology for crystallizing materials directly from aqueous solutions at elevated temperatures and pressures. The objective of this article is to introduce the field of hydrothermal materials synthesis and show how understanding physico-chemical processes ocurring in aqueous medium in addition to controlling thermodynamic and kinetic variables can be used for engineering hydrothermal crystallization processes. The paper describes hydrothermal synthesis by providing history, process definitions, technological merits and comments on its current implementation in industry. Thermodynamic modeling is described as an engineering tool to predict equilibrium phase assemblages and use it for development of hydrothermal technology for materials synthesis. Hybride technologies of the hydrothermal method are also briefly discussed. In the following Parts II and III, merits of the hydrothermal synthesis of ceramic powders, fibers, and thin films will be discussed in more detail, based upon examples of such materials as hydroxyapatite, lead zirconate titanate, alpha-AI2O3, multiwalled carbon nanotubes, BaTiO3, SrTiO3, (Ba,Sr)TiO3, and KNbO3.

Synteza hydrotermalna zaawansowanych technologicznie materiałów ceramicznych. Cz. 2. Synteza hydrotermalna proszków oraz włókien ceramicznych

Suchanek W.

Materiały Ceramiczne

2005

R. 57, nr 2

58-68

Wady i zalety technologii hydrotermalnej zastosowanej do produkcji proszków i włókien ceramicznych są tu dyskutowane i poparte szeregiem przykładów pochodzących z prac autora. Głównymi zaletami proszków syntezowanych hydrotermalnie są znakomita kontrola wielkości krystalitów oraz ich morfologii, a także niski stopień zaglomerowania, co doskonale widać na przykładach proszków i whiskersów hydroksyapatytu, proszków tytanianu-cyrkonianu ołowiu (PZT) oraz alpha-AI2O3. Właściwości te można kontrolować w bardzo szerokim zakresie za pomocą parametrów termodynamicznych, takich jak temperatura syntezy, stężenie prekursorów i dodatków, a także parametrów nietermodynamicznych (kinetycznych), jak na przykład szybkość mieszania roztworu. Wielkości otrzymanych proszków tych samych materiałów potrafią różnić się nawet o kilka rzędów wielkości (10 nm - 50 mm), przy czym krystality mogą posiadać wiele różnorodnych form: izometrycznych, sześcianów, bipiramid lub włókien (whiskersów). Precyzyjną kontrolę składu chemicznego można doprowadzić do perfekcji stosując technikę hydrotermalną lub jej hybrydy, tak jak w przypadku mechanochemicznej-hydrotermalnej syntezy szeregu nanometrycznych proszków hydroksyapatytu z dodatkami jonów węglanowych sodu i magnezu oraz ich kombinacji. Pionierskie prace autora pokazały także, że syntezę hydrotermalną można z powodzeniem zastosować do materiałów nietlenkowych, takich jak nanorurki węglowe, co poza znaczeniem technologicznym, ma także ważne implikacje geologiczne. W następnej Części III dyskutowane będą szczegółowo zalety i wady hydrotermalnej syntezy cienkich warstw ceramicznych w oparciu o przykłady BaTiO3, SrTiO3, (Ba,Sr)TiO3, PZT, oraz KNbO3.

Merits of the hydrothermal synthesis of ceramic powders and fibers are discussed in this article and supported with several examples. Major advantages of the hydrothermal synthesis of ceramic powders are excellent morphology and size control in addition to Iow aggregation level, which is demonstrated using hydroxyapatite powders and whiskers, lead zirconate titanate (PZT) and alpha-AI2O3 powders. These features can be controlled in a wide range using thermodynamic synthesis parameters, such as reaction temperature and concentrations of the reactants, in addition to non-thermodynamic (kinetic) parameters, such as stirring speed. The synthesized ceramic powders encompass a wide range of sizes (10 nm - 50 mm) and morphologies (equiaxed, cubic, short fiber, etc). Their chemical composition can be easily controlled using the hydrothermal technique or its hybrids, such as the mechanochemical-hydrothermal method, which was applied to prepare a variety of nanosized hydroxyapatite powders with different ionic substitutes. The hydrothermal technique can be also used to synthesize non-oxide materials, such as the multiwalled carbon nanotubes, which by the way has important geological implications. In the next Part III, merits of the hydrothermal synthesis of ceramic thin films will be discussed in detail based upon examples of BaTiO3, SrTiO3, (Ba,Sr)TiO3, PZT, and KNbO3.