موضوع مقاله: سنتز خود احتراقی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # سنتز خود احتراقی | مقدمه: doi:10.1016/j.cej.2011.09.028 اگر واکنش بین یک واکنش دهنده فاز جامد و یک واکنش دهنده فاز گاز رخ دهد، به آن احتراق نفوذی گفته می‌شود. | ## بخش 1: سنتز خود احتراقی | از آنجا که این روند در دماهای بالا رخ می‌دهد، این روش برای تولید مواد نسوز از جمله پودرها، آلیاژهای فلزی یا سرامیک‌ها مناسب است. این فرایند در نتیجه واکنش‌های شیمیایی داخل سیستم است و این امکان را فراهم می‌کند که بدون گرمایش خارجی، مواد را در دمای ۸۰۰–۴۵۰۰ درجه سانتیگراد زینتر و شکل دهد. 10 SHS مبتنی بر اصل استفاده حداکثری از انرژی شیمیایی مواد واکنش دهنده برای به دست آوردن ترکیبات مورد نظر است. موارد زیر می‌توانند به عنوان واکنشگر در این روش استفاده شود: فلز با غیرفلز فلز با فلز غیر فلز با غیر فلز یا ترکیبات آنها. Merzhanov مزایا و معایب سنتز خود احتراقی پیش رونده یک روش سنتز سبز است که راندمان انرژی بسیار بالایی دارد و در صورت وجود هر نوع حلال سمی، مقدار بسیار کمی از آن استفاده می‌شود. آنالیزهای محیط زیستی نشان می‌دهد که SHS تأثیرات زیست‌محیطی کمتری نسبت به روشهای سنتی فرایند فاز محلول دارد. با توجه به اینکه در این روش انرژی کمتری برای تولید مواد استفاده می‌شود، می‌توان با افزایش مقدار بچ در هزینه‌ها صرفه جویی کرد.SHS روشی مناسب برای تولید نانوذرات نیست. به‌طور معمول، ماهیت درجه حرارت بالا در فرایند منجر به پخت ذرات در حین و بعد از واکنش می‌شود. | ## بخش 2: سنتز خود احتراقی | کاربردها و انواع تکنیک‌ها آلیاژهای سخت و ساینده سرامیک‌های مقاوم در برابر حرارت‌های بالا مواد الکترونیکی و مواد ابررسانا پوشش‌های محافظ و مقاوم در برابر خوردگی کاتالیست‌های صنایع شیمیایی. مواد حافظه دار مورد استفاده در پزشکی انواع فناوری SHS: فناوری پودر SHS زینترینگ با SHS متراکم سازی با SHS متالورژی SHS (فناوری ذوب با دمای بالا) جوشکاری با SHS فناوری پوششهای انتقال گاز با SHS این تکنیک‌ها ویژگی‌های زیر را دارند: - مصرف انرژی پایین (در بیشتر موارد انرژی فقط برای شروع فرایند SHS لازم است). - امکان‌سنجی خطوط تولید سازگار با تولید مواد و اقلام مختلف و قابلیت اتوماسیون کردن فرایند. پودرهای آگلومره SHS از ذراتی تشکیل شده‌است که کاملاً بهم پیوسته‌است و بین آن‌ها تخلخل‌هایی وجود دارد. ذرات پودر کامپوزیت SHS شامل ترکیبات مختلف از جمله مواد سرامیکی پودری حاوی ترکیبات دیرگدازی غیر اکسیدی (کاربیدها، بوریدها) هستند. اصول عملکرد SHS به صورت معمول، SHS با واکنشگرهای پودری ریز که کاملاً با هم مخلوط هستند شروع به انجام می‌گیرید. در بعضی موارد، واکنشگرها کاملاً پودر می‌شوند و برای به حداقل رساندن سطح ویژه آنها را زینتر کرده تا از واکنشهای گرمازای ناخواسته، که می‌تواند خطرناک باشد جلوگیری شود. در موارد دیگر، این ذرات از طریق تکنیک‌هایی مانند آسیاب گلوله ای با انرژی بالا (به عنوان مثال آسیاب سیاره ای) به صورت مکانیکی فعال می‌شوند، که منجر به تولید ذرات نانوکامپوزیتی می‌شود که شامل هر دو ماده واکنشگر در سلولهای شیمیایی منفرد است. | ## بخش 3: سنتز خود احتراقی | پس از آماده‌سازی واکنشگرها ، سنتز با گرم کردن یک قسمت کوچک (معمولاً قسمت بالا) از نمونه شروع می‌شود. SHS می‌تواند با فیلم‌های نازک، مایعات، گازها، سیستم‌های پودر- مایع، سیستم سوسپانسیون گازی، سیستم‌های لایه ای، سیستم‌های گاز- گاز و سایر موارد انجام شود. دمای واکنش را می‌توان با افزودن نمک بی اثر (مانند کلرید سدیم) که جاذب گرما در فرایند ذوب یا تبخیر است، یا با افزودن مخلوط بسیار گرمازا تعدیل کرد، تا نرخ سرمایش کاهش یابد. سیستمهای مختلفی مورد مطالعه قرار گرفته‌است، از جمله ترکیبات بین فلزی، ترمیت‌ها، کاربیدها و سایر موارد. با استفاده از SHS، می‌توان نشان داد که اندازه ذرات تأثیر زیادی بر سینتیک واکنش دارد. علاوه بر این نشان داده شد که این اثرات به رابطه بین نسبت سطح به حجم ذرات مربوط می‌شود و سینتیک را می‌توان از طریق آسیاب کردن با انرژی بالا کنترل کرد. | ## جمع‌بندی | بسته به نوع مورفولوژی واکنشگرها، ممکن است در واکنش SHS ابتدا فاز مایع تشکیل شود سپس فاز جامد یا به‌طور مستقیم منجر به تولید محصولات فاز جامد و بدون هیچ گونه ذوب شود.Mukasyan, A.S.