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水熱法是指在反應(yīng)原料均勻地分散在水中后，把形成的液相裝入密閉的容器中，然后對該容器加熱，使得在常溫常壓下可溶性較差的物質(zhì)溶解并重新結(jié)晶所進行的材料合成和處理的特殊方法。水熱合成納米材料的反應(yīng)基本類型主要包括水熱氧化、水熱還原、水熱分解、水熱沉淀、水熱合成、水熱脫水、以及水熱單晶生長等。
在高溫、高壓和密閉的環(huán)境下，水的介常數(shù)、粘度、密度和表面張力都會降低，栗子積和擴散系數(shù)會有所增加，由于水蒸氣的形成，反應(yīng)環(huán)境的壓強增大，讓通常不能再常溫常壓的條件下發(fā)生反應(yīng)或者反應(yīng)速率較慢的反應(yīng)得以實現(xiàn)。反應(yīng)中所使用的水不僅可以作為容劑，而且還能夠參與反應(yīng)。由于誰的物理性能的變化，使其能夠傳遞壓力、加速滲透反應(yīng)和控制反應(yīng)過程，進而實現(xiàn)材料的合成。
目前。對于單組分和多組分的復(fù)合材料納米晶體都可以使用水熱法實現(xiàn)可控合成。水熱法所合成的納米結(jié)晶晶粒分散性號、尺寸分布均勻。根據(jù)所加入的原材料比量，還可以合成具有一定化學(xué)計量比組成的復(fù)合材料
水熱合成反應(yīng)釜是實現(xiàn)高溫高壓水熱合成的基本設(shè)備，它是由聚四氟乙烯內(nèi)膽，不銹鋼外套兩部分構(gòu)成。聚四氟乙烯內(nèi)襯不僅可以提供密閉的反應(yīng)空間，而且還能夠耐強酸強堿等腐蝕性化學(xué)物質(zhì)，可以滿足合成一些材料所需要的特殊條件。
水熱合成反應(yīng)釜在材料合成中有以下特點：
一、抗腐蝕性好，反應(yīng)過程中無有害物質(zhì)溢出，對環(huán)境基本無污染，使用安全；
二、在升溫、升壓后，能快速無損地溶解在常規(guī)條件下難以溶解的一些試劑及含有揮發(fā)性元素的試劑；
三、內(nèi)有聚四氟乙烯內(nèi)襯，可耐酸和堿等強腐蝕性物質(zhì)；
四、結(jié)構(gòu)合理，在材料制備方面簡單、方便；
五、相對于其他條件較為茍刻的反應(yīng)容器，水熱反應(yīng)釜的反應(yīng)溫度較低，一般在200度以下，能大大降低能源消耗。
水熱合成反應(yīng)釜技術(shù)參數(shù)：
1、工作溫度：≤220℃
2、工作壓力：≤3MPa
3、升溫、降溫速率：≤5℃/min
