1.3.4. Гидротермальный метод

Гидротермальным методом керамические порошки получают в среде воды или водных растворов при высоких температурах (часто выше 1000 °С) и давлениях (до 100 МПа). При таких условиях начинается растворе­ние и химическая реакция, которые при обычных условиях не происходят. Для получения порошков используют реакции гидротермального осажде­ния, гидротермального разложения, гидротермальной кристаллизации и т. д.. В работе предлагается высокодисперсные порошки (9-35 нм) при 373-975° К и давлении 100 МПа гидротермальным окислением металлов и сплавов, при этом в случае использования сплавов получают более высо­кодисперсные порошки. Гидротермальный метод достаточно экономичен по потребляемой энергии, процесс происходит в замкнутой среде с ис­пользованием водных растворов, что делает его достаточно экологичным. Но периодичность процесса, его высокая стоимость и сложность эксплуа­тации оборудования пока сдерживает его широкое применение.

1.3.5. Процессы в газовой фазе

Процессы в газовой фазе нашли применение в области приготовле­ния керамических порошков. Основу процессов в газовой фазе составляют: осаждение из газовой среды и гетерофазные процессы. Таким способом получают порошки оксидов, нитридов, карбидов и т.д. процессы можно проводить при повышенном, пониженном и атмосферном давлениях. В Японии изобретен аппарат для получения тонкодисперсных бескислород­ных порошков при осаждении из газовой фазы. Реакционные газы, в нем, свободно проходят через несколько, расположенных горизонтально, сетча­тых или линейных нагревателей, имеющих большую контактную поверх­ность, и, взаимодействуя между собой, образуют порошок. Осаждением из газовой фазы удалось получить очень чистые неагрегративные порошки с узким распределением частиц по размерам. Размер образующихся частиц 0,1-0,4 мкм.

1.3.6. Топохимические реакция

Получение тонкодисперсных порошков при взаимодействии твердых частиц с газовой фазой относится к топохимическим реакциям. В этом ме­тоде получения порошков тоже возможно наследование формы и размеров исходных частиц. Основным недостатком метода является необходимость использования больших объемов исходных веществ для получения не­большого объема порошка.

1.3.7. Методы с участием плазмы

Эти методы широко используют для получения порошков, особенно бескислородных. Плазму получают с помощью электрической дуги, токов высокой частоты, лучистой энергии (лазер), теплоты химической реакции и т.д. Есть данные, что в плазме, полученной с помощью луча лазера в га­зовой фазе, синтезируются сублимированные, близкие к монофракцион­ным порошки Si₃N₄, Si, SiC. Высокая температура процесса позволяетодновременно очищать материалы от примесей, которые испаряются из синтезирующихся частиц. Порошок, полученный плазмохимическим ме­тодом, имеет высокую удельную поверхность. Однако плазмохимический метод имеет ряд недостатков. Синтез частиц происходит в разном темпе­ратурном режиме, поскольку по сечению режима температура изменяется от 1000 °С до комнатной. Время нахождения в зоне реакции тоже различно. Вследствие этого частицы порошка обладают разной активностью к спека­нию. Процесс трудно регулировать, оборудование очень дорогое.