水热法在材料合成中的应用及其发展趋势

Ｔ　胛ｕ　水热法在材料合成中的应用及其发展趋势　祝大伟，尚鸣，顾万建，汪昀　（江苏金环环保设备有限公司，江苏宜兴２１４２１４）　摘要在材料合成方面其中广泛使用的水热法对于合成有着重要作用，文章主要讲述水热法在材料合成中具体应用　以及将来的发展趋势。　关键词　水热法；材料合成；应用；发展趋势　中图分类号：ＴＱ０２６　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１—７５９７（２０１４）１７—０１２６－０１　水热法自ｌ９世纪中叶被人们开始研究起，其中的发展历经　３）水热法制备薄膜的具体应用。近几年，在利用水热法　了百余年。其中利用水热法制备各种晶体的方法已经越来越成　制备薄膜的应用越来越多。主要原因在于利用水热法制备薄膜　熟，其制作的各类晶体不仅适用于各类材料，在医疗生物光电　不需要高温灼烧即可实现结晶态的薄膜。但其中的确定在于十　等领域有着广泛运用。　分容易造成薄膜裂开。利用水热法制备多晶薄膜主要分为两种：　一１水热法概述　种是普通的水热反应；另一种是在水热反应中加入直流电场。　水热反应的大致过程为利用一定的温度，施以一定的压力，　４）水热法制备纳米单晶的具体应用。从纳米概念的提出，　在水、水溶液或蒸汽的流体中进行的相关的化学反应。水热法　到现在对纳米材料的研究，相关研究人员发现具备纳米性质的　主要分为水热反应、水热合成、水热晶体生长、水热处理等，　材料不仅从根本上改变了材料原有的结构，还能够制作出性能　其主要目的就是制作各种人工晶体、陶瓷粉体等，目前已经有　更加优异的复合材料。纳米材料主要应用于光电子领域　。在　国家利用水热法生产水晶。特别是水热法石英单晶生长技术的　制各纳米材料的方法中目前比较成熟的有沉淀法、喷雾热解法、　诞生，代表了水热法进入了一个新的技术层面。下文将主要讲　水热法等，其中采用水热法能够生产出晶粒完整、粒度小且晶　述利用各类反应制成不同材料的具体应用。　粒结构均匀的晶体，在经济方面也能够使用较为廉价的原料进　行制备。并且利用水热反应（控制稳定、前驱物、反应时间）　２水热法在材料合成中的具体应用　能够较好控制晶粒习形状等。表１是几种纳米粉体的水热反应　１）水热法制备陶瓷粉体的具体应用。在制备陶瓷粉体方面，　条件。　选择水热法不仅能够在不用高温灼烧直接得到结晶较好的粉体，　而且晶粒线度可以调节，对比其他工艺来说更为简单。例如利用　３水热法在材料合成中的未来发展趋势　水热氧化反应，即利用金属单质为前驱物，通过水热反应就能够　在整个的水热反应过程中，其中的水热设备依靠科技的进　得到相应的金属氧化物粉体。利用水热合成即采用一元金属氧化　步已经有了较为明显的发展与进步。不管是单晶生长、粉体制　物或氯化钠在水热条件下反应生成二元甚至多元化合物。水热晶　备还是拔模制备等方面都表明了水热法在材料合成中的重要地　化既利用无定形前驱物通过水热反应形成结晶良好的晶粒，例如　位。随着水热设备的改良，微波一水热法的产生更多的是应用　在生产ＺｒＯ２晶粒时，在ｚｒＯｃＬ２加入ＮＨ３・Ｈ　Ｏ或者ＣＯ（ＮＨ２）２得　于电子陶瓷粉体的制备上。利用微波的温度弥补了水热法中温　到Ｚｒ（０Ｈ）４胶体　。　度不足的缺陷。另外一种是利用超临界技术加入到水热法当中，　２）水热法制备针状晶体的具体应用。利用水热法制备针状　其制作的氧化物纳米晶体在光电、传感器方面的应用效果十分　晶体主要是运用于符合材料增韧、光电通讯、超导技术等方面。　明显　］。目前使用较为广泛的在制备陶瓷粉体的反应器上增加　在制备羟基磷灰石针状单晶方面，其主要用途在于医疗生物方　各类型的搅拌装置，在制备纳米晶体方面表现出了较好的发展　面例如人工骨替代材料、内固定材料的增韧。在利用水热法制　前景。　备氧化锌纤维状晶体的过程中，由于氧化锌属于无机材料，主　在材料合成过程中利用水热法是最常见的方式，特别是不　要应用于填料、涂料、光电等领域　。而二氧化钛纤维晶体的　用高温灼烧，更是让水热法的发展具有良好前景。在利用水热　制备过程中，其主要应用于陶瓷、油漆、造纸、催化剂、化纤　法制作水热低维晶体生长方面，不仅加深了对材料了认识，也　等方面。在利用水热法制作二氧化钛纤维晶体时可以制备出结　对其中的开发有了进一步的了解。也别是低维晶体材料在材料、　晶良好、结构工程的纯金红石的二氧化钛晶体纤维。　医疗生物、光电等领域的应用将是推动社会发展的因素之一。　表１　几种纳米粉体的水热反应条件　制品　试验材料　Ｔ／℃　Ｔｉｍｅ／ｈ　Ｐ／Ｍｐａ　粒径／ｎｍ　ＺｒＯ２　Ｚｒ（ＯＨ）４・ｘＨ２０　２　００－３００　２４　１Ｏ０　１　５－４０　氢氧化钠　氯化锂　溴化钾　ＨＡＰ　Ｃａ（ＮＯ３）２（０．１６７Ｍ）　２　２０Ｏ　９０　（ＮＨ４）２ｚＨＰＯ４（０．１Ｍ）　ＢａＯ・６Ｆｅ　２０３　氢氧化钡　２Ｏ０　２　２０－１　５０　氯化铁　“（下转第１ｌ６页）ｌＩ　表１波分复用设备配置表　序号　型号　名称　描述　数量ｌ　１　２　３　ＳＰＣＯＭ２００一ＯＭ１　０　ＳＰＣＯＭ２　Ｏ０－ＯＤ１　０　ＳＰＣＯＭ２００ＯＴＵＩ－－３Ｒ　—－光复用盘（１０波）　光解复用盘（１０波）　波分转换卡　用于把ｌ　Ｏ路ＣＷＤＭ波长复用到１根光纤中传输　把１根光纤中传输的光信号分解成１Ｏ路ＣＷＤＭ波长　提供波长变换的功能，将非ｃｗＤＭ标称波长的信号转　换为ＣＷＤＭ标准波长用于２．５Ｇ单向传输　，１　１　６　４　ｒ　ＳＰＣＯＭ２　００－ＯＴＵ２－３Ｒ　ＳＰＣ－ＣＳＦＰ一２．５Ｇ一４　０　ＳＰＣ—ＵＳＦＰ—ＧＥ一２　０　波分转换卡　光模块　光模块　将２个千兆光接口或２个千兆电接口复用成１个２．５Ｇ的　ＣＷＤＭ波长光业务，用于１．２５Ｇ单纤双向传输　波分模块　业务侧模块　４　１Ｏ　８　５　６　７　ＳＰＣ００２一ｉ　６ＡＣ／Ｄ　机箱　３ｕ，交流２２０Ｖ供电，以上设备集成在此机箱中　术［Ｊ】．光通信技术，２００６（５）：３１—３２．　１　实用证明这种传输方法有效并可靠，数据传输的大容量与　实时性都能够满足系统要求。　［２】孟凡秋．雷达信号光纤传输系统［Ｊ］．光通信研究，１　９　９　９　（５）：１９－２２．　３结论　传统的电汇流环无法实现高速大容量信号的传输，而采用　光纤旋转连接器加波分复用技术的传输方式则可以很好的解决　这一问题。使用光信号传输不仅带宽宽，其抗干扰性更好，对　雷达整机的电磁兼容性更有利。　参考文献　［３】席虹标，王明明，朱少林，岑少忠．雷达信号光纤传输系统　［Ｊ】．光通信技术，２００７（０５）：３４－３６．　［４】陈建松，王华民．通用雷达信号数字光纤传输系统［Ｊ］．空军　雷达学院学报，２００１（Ｏ２）：１—３，６．　作者简介　韦金生（１　９８卜），男，汉族，天津武清人，工程师，本　科，主要从事雷达电子线路设计　［１】何翠平，聂杨，席虹标，程鲲．雷达信号的光汇流环传输技　苎　苎导　釜整理　量　鐾耋差　三　娈热　罾璧鐾　【１］徐利华，姚传捷，盂智敏．利用稀土尾矿合成ｃａ－￣－Ｓ：　ｌ。ｎ　产设备的依赖性较强二耍对　塑　孥　二　苎翌　蒿　尚　　…’～～　　…。２　０１　３，　５　（ｏ　ｌａ）　这四点都在不同程度上制约了水热法的　：　，二　～……。。‘一一‘　。垄壁　里　在奎凳　思耋　要萎耋妻基　銎曼塑　妻差面　圣　烹　主　‘宅，唐元洪，陈扬文．水热法及溶剂热合成法制备Ｉｖ族　望　呈　掣登　二　机　ＬＪ　．‘磊　，　。２’…０１１　…１６　（　０一２）一：…１０…３－１　０　４．一　要　：　差　銎　篓　。兰　鎏　量篓皇　【ｓ】。　兰　。洋　脱硫　膏制备　型半水石膏晶　展趋势主要是向水热设备要．　热法发　。　￣ａ－　挲　｜Ｊ　２１１　（　３—３－１　３　４．　、　、溶媒、反应机理等方面发展。　。　。　：　王　民，　；　一　ｉ；吏粉中氢氧化　３研究成果效果评价　１）该项目设计简单，使用方便，大大提高了劳动效率，降　低了人员劳动强度，杜绝灯塔涂油带来人身威胁安全价值无法　估量。　５结束语　经过实践，本项目可以解决涂油问题，达到了预先设计的　目标。此项目实施起来很简单，成本低廉，材料正本费用在５００　元内，且可以推广到对高大建筑钢丝绳涂油养护，安全和经济　效益很好。　２）该技术改进成本低廉，仅仅一台直流电机，四个轮槽，　和一块铁板，其成本也就是５００元。一次性投入可以使用５年，　参考文献　【１】杨晓军．铁路站场照明的演变与发展［Ｊ１．铁道标准设计，　２Ｏ０３（１２）．　使用价值非常高。　４实施效果分析　通过试用效果来看，电动涂油装置完全可以实现自动涂油　的目的，比人员涂油效果好，可以将钢丝绳的所有部位全部涂油，　作者简介　高鹏（１９７９－），河南商丘永城人，助理工程师，现从事铁　路三电管理工作。　在安全方面减少人员涂油的锁有的安全隐患，安全效益很大。