3148972964

utleniacza. Ciepło uwolnione w reakcji egzotermicznej przekracza 850 kJ-mol'¹, a temperatura (-3000 K) znaczenie przewyższa temperaturę topnienia żelaza.

Według podobnego schematu przebiega synteza ceramiki węglikowej:

Me^IxO_y(s) + 2y/3 Al_(s) + x C_(s) -»x Me^IC_(S) + y/3 A1₂0₃(_C)

Stosując tę metodą można otrzymać m.in. termicznie i chemicznie odporne pokrycia powierzchni, antykorozyjne wnętrza rur, a także cermetale do różnych zastosowań specjalnych [4],

Pierwszy raz pojęcie: samo rozprzestrzeniająca się synteza wysokotemperaturowa pojawiło się w publikacji naukowej z 1972 roku [5], w której przedstawiono metodę otrzymywania ogniotrwałych materiałów ceramicznych, m.in. borku tytanu:

Ti + 2B —> TiB₂

Od 1978 roku powszechnie stosuje się akronim SHS. Obecnie kilkadziesiąt technologii przemysłowych wykorzystuje metodą SSW. Do tej pory otrzymano nią ponad 500 różnych związków i materiałów nieorganicznych (m.in. węgliki, borki, azotki, krzemki, związki międzymetaliczne).

Do podobnej grupy metod należą również procesy określane akronimem SSM (ang. Solid-State Metathesis), których przykładem może być następująca reakcja wymiany:

Gal₃ + Li₃N -»• GaN + 3 Lii

Taką techniką otrzymuje się również różnorakie halogenki, tlenki, siarczki, selenki, tellurki, azotki, fosforki, arsenki, antymonki, węgliki, krzemki, borki. Otrzymywane produkty bardzo często występują w postaci nanokryształków lub nanorurek.

1.1. SSW jako metoda otrzymywania nanomateriałów i złożonych struktur nierównowagowych

Samorozprzestrzeniająca się Synteza Wysokotemperaturowa jest metodą, która może być stosowana do otrzymywania szeregu nowych materiałów, w tym nanometrowych, których synteza z punktu widzenia klasycznej termodynamiki jest niekorzystna energetycznie. Jedynym warunkiem koniecznym, jaki musi spełnić projektowany układ eksperymentalny jest obecność reduktora i utleniacza w mieszaninie reagentów. Pierwsze prace dotyczyły otrzymywania m.in.:

■    wodorków związków międzymetalicznych

■    azotowodorków tytanu i cyrkonu

■    węglików krzemu i tytanu, azotków krzemu oraz ich spieków

■    stopów molibden-nikiel-fosfor

■    spiekanych materiałów ceramicznych

■    diborku tytanu, glinków niklu

14