放电合成

放电合成（discharge synthesis），理学-化学-无机化学-无机合成-放电合成，基于等离子体的材料合成方法。主要包括弧光放电合成和放电等离子体烧结两大类。放电合成主要利用火花放电现象瞬时产生高达几千至一万摄氏度的局部高温等离子体以促进前驱体的活化及原子的扩散，进而合成目标材料。该方法的原理首先由美国科学家于20世纪30年代提出，但直到60年代才开始在实际中应用，并在90年代发展成熟，进而在新材料研究领域得到推广应用，大大促进了新材料的开发。放电合成具有升温速度快、反应时间短、晶粒均匀的特点，有利于控制合成材料的细微结构、获得致密度高的材料，并且具有操作简单、再现性高、安全可靠、节省空间、节省能源及成本低的优点。因此，放电合成已广泛应用于纳米材料、梯度功能材料、金属材料、磁性材料、复合材料以及陶瓷材料的制备。例如对于纳米材料，传统的热压烧结等方法制备的纳米材料很难在保证晶粒的纳米尺寸的同时又满足完全致密的要求。而利用放电合成技术，因其加热迅速、合成时间短，可明显抑制晶粒粗化，避免一些不必要的反应发生。再比如金属间化合物具有常温脆性和高熔点的特性，其制备或生产需要特殊的过程。