第1章：經典合成方法
1實驗室常用的加熱爐為：高溫電阻爐
2電爐分為：電阻爐，感應爐，電弧爐，電子束爐
3電阻發熱材料的最高工作溫度：矽碳棒1400℃、 矽化鉬棒1700℃、 鎢絲1700℃真空、zro2 2400℃、石墨棒 2500℃真空
4用石墨作為電阻發熱材料，在真空下可以達到相當高的溫度，但需注意使用的條件，如在氧化或者還原的氣氛之下，則很難去除石墨上吸附的氣體，而使真空度不易提高，並且石墨可以與周圍的氣體形成揮發性物質，使需要加熱的物體受到汙染，而石墨本身在使用的過程中逐漸損耗。
5氧化物發熱體：是在氧化氣氛中，氧化物發熱體是最為理想的加熱材料。
6測溫儀表分為接觸式和非接觸式，接觸式的有熱膨脹，熱電阻，熱電偶。非接觸式的有輻射高溫計，光學高溫計和比色高溫計。
7熱電偶的特點：①體積小，重量輕，結構簡單，易於裝配維護，使用方便。②主要作用點是由兩根線連成的很小的熱接點，兩根線較細，所以熱惰性很小，有良好的熱感度。
③能直接與被測物體相接觸，不受環境介質如煙霧、塵埃、水蒸氣等的影響而產生誤差。具有較高的準確度，可保證在預期的誤差之內。④測溫範圍較廣，一般可在室溫至2000℃左右之間應用，某些情況可達3000℃⑤測量訊號可遠距離傳送，並有儀表迅速顯示或自動記錄，便於集中管理。
8影響固相反應的因素:(1)反應物化學組成與結構，反應物結構狀態 （2）反應物顆粒尺寸及分布影響。
9化學轉移反應：把所需要的沉積物質作為反應源物質，用適當的氣體介質與之反應，形成一種氣態化合物，這種氣態化合物通過載氣輸運到與源區溫度不同的沉積區，再發生逆反應，使反應源物質重新沉積出來，這樣的反應過程稱為化學轉移反應。
10 源區溫度為t2，沉積區溫度為t1：如果反應是吸熱反應，則為正，當t2＞t1時，溫度越高，平衡常數越大，即從左往右反應的平衡常數增大，反應容易進行，物質由熱端向冷端轉移，即源區溫度應大於沉積區溫度，物質由源區轉移至沉積區。如果反應為放熱反應，為負，則應控制源區溫度t2小於沉積區溫度t1，這樣才能實現物質由源區向沉積區得轉移。
如果近似為0，則不能用改變溫度的方法來進行化學轉移。
11低溫合成中，低溫的控制主要有兩種方法：①恆溫冷浴②低溫恆溫器
12高壓合成：就是利用外加的高壓力，使物質產生多型相轉變或發生不同物質間的化合，從而得到新相，新化合物或新材料。
第2章：軟化學合成方法
1軟化學合成方法:通過化學反應克服固相反應過程中的反應勢壘，在溫和的反應條件下和緩慢的反應程序中，以可控制的步驟逐步地進行化學反應，實現製備新材料的方法。
2軟化學法的原理：在溫度相對較低的條件下通過化學反應使「硬」結構拼塊與「軟」溶劑或者有機分子連線起來，該過程產生由「硬」的單元與「軟」的大分子組成的前驅體產物，一些硬的拼塊在軟的溶劑中，形成具有軟特性的流體。該流體中含有作為硬核的多核陽離子的複合物，這種複合物是通過在適當的溶劑中溶解前驅體並控制反應引數來聚集奈米級的結構拼塊值得的。
3軟化學法分類：溶膠——凝膠法，前驅物法，水熱/非水溶劑熱合成法，沉澱法，支撐接枝工藝法，微乳液法，微波輻射法，超聲波法，淬火法，自組裝技術，電化學法等等。
3溶膠——凝膠法的過程：用製備所需的各液體化學品（或將固體化學品溶於溶劑）為原料，在液相下將這些原料均勻混合，經過水解、縮合（縮聚）的化學反應，形成穩定的透明溶膠體系。溶膠經過陳化，膠粒間逐漸聚合，形成凝膠。
凝膠再經過低溫乾燥，脫去其溶劑而成為具有多孔結構的幹凝膠或氣凝膠。最後，經過燒結，固化，製備出緻密的氧化物材料。
4溶膠是否能夠向凝膠轉變取決於膠粒間的相互作用是否能克服凝聚時的勢壘。因此，增加膠粒的電荷量，利用位阻效應（粒子周圍加上高分子鏈，防止相互結合）和溶劑化效應都可以使溶膠更穩定，凝膠更困難，反之則容易形成凝膠。
5溶膠——凝膠法製備的5個階段：前軀體—溶解—水解—縮聚—老化
6溶膠——凝膠法的工藝種類：膠體型，無機聚合物型，絡合物型。
7溶膠——凝膠法的應用：塊體材料，多孔材料，纖維材料，複合材料，粉體材料，薄膜及塗層材料。
8根據固相反應溫度的不同將固相反應分為三類：反應溫度低於100℃的低熱固相反應，介於100——600℃的中熱固相反應以及反映溫度高於600℃的高熱固相反應。
9低熱固相反應機理：固相反應的發生起始於兩個反應物分子的擴散接觸，接著發生化學作用，生成產物分子。此時生成的產物分子分散在母體反應物中，只能當做一種雜質或缺陷的分散存在，只有當產物分子聚集到一定的大小，才能出現產物的晶核，從而完成成核過程。
隨著晶核的長大，達到一定的大小後出現產物的獨立晶相。可見，固相反應經歷了擴散——反映——成核——生長的過程。
10低溫固相反應潛伏期與溫度的關係：溫度越高，擴散越快，產物成核越快，反映的潛伏期就越短，反之則潛伏期就越長。當低於成核溫度tn時，固相反應就不能發生。
11固相法包括：固相反應法，自蔓延高溫合成，機械化學合成法
12水熱與溶劑熱合成：是指在一定溫度（100——1000℃）和壓強（1mpa——100mpa）條件下利用溶液中物質化學反應所進行的合成。
13水熱與溶劑熱合成與與固相反應合成研究的差別在於反應性不同。這種反應性主要反映在反應機理上，固相反應的機理主要是以介面擴散為特點，而水熱溶劑熱合成反應主要以液相反應為特點。顯然，不同反應機理可能首先導致不同結構的生成，此外即使生成相同的結構也有可能由於最初的生成機理的差異而為合成材料引入不同的基因，如液相條件聲場完美晶體等。
第3章：特殊合成方法
1微波的波長在0.1mm——1000mm範圍內。
2微波加熱技術原理：直流電源提供微波發生器的磁控管所需的直流功率，微波發生器產生乙個交替變化的電場，作用在處於微波加熱器內的被加熱物體上，被加熱物體內的極性分子因此隨外電場變化而擺動，又因為分子本身的熱運動和相鄰分子之間的相互作用，使分子隨電場變化而擺動的規則受到了阻礙和干擾，從而產生了類似於摩擦的效應，使一部分能量轉化為分子雜亂運動的能量，使分子運動加劇，從而被加熱物質溫度迅速公升高。
3影響微波加熱效果的因素：影響微波加熱效果的因素首先是微波加熱裝置的輸出功率和耦合功率，其次是材料的內部本徵狀態。
4微波燒結的特點：（1）利用材料介電損耗發熱，只有試件處於高溫爐而爐體為冷態，即不需要元件也不需要加熱材料，結構簡單，製造維修方便。。
（2）快速加熱燒結，如al2o3陶瓷可在15分鐘內燒結緻密。
（3）體積性加熱，溫場均勻，不存在熱應力，有利於複雜形狀大部件燒結。
（4）高效節能，微波燒結熱效率可達80%以上。
（5）無熱源汙染，有利於製備高純陶瓷。
（6）可改進材料的微觀結構和巨集觀效能，獲得細晶高韌的結構陶瓷材料。
4自蔓延高溫合成的定義：在高真空或者介質氣氛下點燃原料引發化學反應，反應放出的熱量使得鄰近的無聊的溫度驟公升而引起新的化學反應，並以燃燒波得形式蔓延至整個反應物。當燃燒波向前推進的時候，反應物逐步反應而變成了產物。
5自蔓延高溫合成的優點：（1）節約能源，利用外部能源點火後，僅靠反應放出的熱量即可使燃燒波持續下去； （2）反應迅速，其燃燒波蔓延速度最高可達25cm/s； （3）反應溫度高，反應體系中的大部分雜質可以揮發掉，因此產物的純度很高。（4）shs還能製取具有超效能的材料。
裝置、工藝簡單；不僅能生產粉末，如果同時施加壓力，還可以得到高密度的燃燒產品
6 shs分為自蔓延和熱爆兩種工藝
7 shs分類：shs製粉技術、shs燒結技術、shs緻密化技術 （這三個是主要）。
8 自蔓延高溫合成技術特點: （1）工藝、裝置簡單，需要的能量少 (2)節省時間，能源利用充分，產量高 （3）產品具有高純度 （4）反應產物除了化合物及固溶體之外，還可以形成複雜相和亞穩相。 （5）不僅能生產粉末，如同時施加壓力，還可以得到高密度的燃燒產品。
（6）如要擴大生產規模，不會引起什麼問題。 （7）不僅可以製造某些非化學計量比的產品、中間產物和亞穩相，還能夠生產新產品，例如立方氮化鉭。
9梯度複合材料：由材料中某些元素梯度性改變，效能從而產生遞變。
10 各種點火引燃的方式：（1）燃燒波點火 （2）輻射流點火 （3）雷射誘導加熱氣體 （4）通過加熱氣體點火 （5）火花點火 （6)化學點火 （7）電熱** （8）微波能點火 （9）線性加熱的熱**
第4章無機薄膜材料與製備技術
1薄膜的物理製備方法：主要以氣相沉積方法為主，物理氣相沉積pvd是指利用某種物理過程，如物質的熱蒸發或者在受到粒子轟擊時物質表面原子濺射等現象，實現原子從源物質到薄膜的可控轉移的過程。具有的特點：
（1）需要使用固態或者熔融態的物質作為薄膜沉積的源物資 （2）源物質經過物理過程進入環境 （3）需要相對較低的氣體壓力環境 （4）在氣相中及在襯底表面並不發生化學反應。 包含：蒸鍍，濺射沉積，離子鍍和例子束沉積
2真空蒸鍍：在真空腔體之中，加熱蒸發器中待形成薄膜的材料，使其原子或分子從表面氣化逸出形成蒸汽流，入射到基片表面，凝固形成固態薄膜的方法。
3真空蒸鍍的原理：
4分子束外延： 分子束外延是在超高真空條件下精確控制原材料的中性分子束強度，在加熱的基片上進行外延生產的一種薄膜製備技術。
5濺射沉積法：物質受到適當的高能粒子轟擊，表面的原子通過碰撞獲得足夠的能量而逃逸，將原子從表面發射出去的一種方式。
6等離子體 ：又叫電漿，是部分電子被剝奪後的原子及原子被電離後產生的正負電子組成的離子化氣體狀物質。
7薄膜的化學製備方法主要分為化學氣相沉積cvd和溶液鍍膜法，化學氣相沉積包括熱cvd、等離子體cvd及光cvd等；溶液鍍膜法包括化學鍍膜法、溶膠——凝膠法、陽極氧化技術、電鍍技術、lb技術等。
8化學氣相沉積裝置的組成：①反應氣體和載氣的供給和計量裝置；②必要的加熱和冷卻系統；③反應產物氣體的排出裝置。
9溶液鍍膜法：在溶液中利用化學反應或電化學反應等化學方法在基片表面沉積薄膜的技術。 方法：化學鍍膜法、溶膠——凝膠法、陽極氧化技術、電鍍技術、lb技術等。
第五章：先進陶瓷和新型耐火材料的製備
1先進陶瓷材料和傳統陶瓷材料的差別：①原材料不同，前者選用人工合成或提純的高質量粉體作起始原料，後者則將天然礦物經過粉碎除渣等工藝後直接使用。②化學組成不同，前者除氧化物外還有氮化物，硼化物，碳化物，矽化物等，他們的化學和相組成簡單明晰，純度高，顯微結構均勻密實，後者以氧化物為主，其化學和相組成均複雜多變，顯微結構粗劣多氣孔。
③製備工藝不同，前者必須加入新增劑才能進行乾法或濕法成型，燒結溫度較高（1200——2200℃），且需加工後處理，而後者燒結溫度較低（900——1400℃）。④品種不同前者除燒結體外，還有單晶，薄膜，纖維，複合物，而後者主要是天然矽酸鹽礦物原體的燒結體。⑤用途不同前者因其優異的力、光、電、磁性能等，被廣泛用於石油，化工，鋼鐵等諸多任務業領域，後者一般僅限於日用和建築使用。
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