第一章 粉末的制取

机械粉碎法(MechanicalGrinding/Milling)雾化法(Atomization)还原法(ReductionMethod)气相沉积法(VaporDepositionProcess)Precipitation液相沉积法(LiquidDepositionProcess)电解法(ElectrolysisProcess)水热法（Hydrothermalsynthesis）纳米及超细粉末的制备技术(Nano/UltraFinePowderPreparation)第一章粉末的制取粉末冶金的生产工艺是从制取原材料—粉末开始的。(为什么?)粉末既是粉末冶金工业的一大产品，同时又可以为后续工序（如成形、烧结）提供原材料。粉末的种类：材质：金属粉末，合金粉末，金属化合物粉末；

形状：球形，片状，树枝状；

粒度：粗粉（几百微米）～超细粉末（纳米级）粉末制取方法（过程实质）：机械法、物理化学法机械法：将原材料机械的粉碎而化学成分基本上不发生变化的工艺过程。物理化学法：借助化学或物理的作用，改变原材料的化学成分和聚集状态获得粉末的过程。概述固态金属的机械粉碎既可以是一种独立的制粉方法，又可以是其他方法的补充。机械粉碎是靠压碎、击碎和磨削等作用，将块状金属、合金或化合物机械地粉碎为粉末的。物料最终的粉碎程度：粗碎、细碎压碎：碾碎、辊轧、鄂式破碎击碎：锤磨击碎和磨削多方面作用：球磨、棒磨等机械研磨比较适用于脆性材料，涡旋研磨、冷气流粉碎多用于制取塑性金属或合金的粉末。1.1机械粉碎法研磨的任务(作用)包括：减小或增大粉末粒度；合金化；固态混料；改善、转变或改变材料的性能等。研磨后的金属粉末会有加工硬化、形状不规则以及出现流动性变坏和团块等特征。（1）研磨规律研磨是粉末冶金工艺中耗时最长、生产效率最低的一个工序。研磨过程中作用在颗粒材料上的力：冲击、磨耗、剪切以及压缩冲击是一个颗粒体被另一个颗粒体瞬时撞击，这时，两个颗粒体可能都在运动，或者一个颗粒体是静止的。磨耗：由于两物体间的摩擦作用产生磨损碎屑或颗粒。（较脆弱材料和耐磨性极低的材料）1、机械研磨法(a)研磨体的滑动，此时球磨机的载荷和转速都不大，物料的研磨主要靠球的摩擦作用，研磨只发生在圆筒和球体的表面。(b)随着转速提高，球体与圆筒壁一起上升到一定高度，然后落下，此时研磨主要是冲击作用的结果。(发生滚动研磨)(c)转速达到临界转速时，球体所受离心力超过重力的作用，球就会一直紧贴在圆筒壁上不能跌落，物料不能再被粉碎。剪切：用切断法将颗粒断裂成单个颗粒，而同时产生很少的细屑。压缩：缓慢施加压力于颗粒体上，压碎或挤压颗粒材料。球磨机转动时，球体可能的运动情况如图所示。临界转速n临界与圆筒直径D(m)的关系：球体滚动和自由下落是最有效的研磨制度。粉末的细磨只有在滚动时才能实现，因为细小的颗粒不会被球体的冲击所再粉碎。要使球体起冲击作用，圆筒转速应为(0.7~0.75)n临界。滚动和滑动制度则要在更低的转速下实现，约为0.6n临界。(2)影响球磨的因素决定因素：装料比、球磨筒尺寸、球磨机转速、研磨时间、球磨体与被研磨物料的比例、研磨介质、球体直径等。球磨筒尺寸的影响：球筒直径D与长度L之比D/L：

介质的影响：物料除可以在空气介质中干磨外，还可以在液体介质中进行湿磨。液体介质：水、酒精、汽油、丙酮等。湿磨的特点：①可减少金属的氧化；②防止金属颗粒的再聚集长大；③减少物料的成分偏析；④防止粉末飞扬，改善劳动环境；⑤湿磨会增加辅助工序，如过滤、干燥等。球体大小对物料的粉碎有很大的影响。一般是把大小不同的球配合使用。实践中，球磨铁粉一般选用10～20mm的钢球；球磨硬质合金混合料时，则选用5～10mm大小的硬质合金球。D/L>3硬而脆的材料D/L<3塑性材料球体与物料的比例：物料太少，则球体之间的碰撞增加，使之磨损增大；物料过多，则磨削面减少，甚至不足。一般在球体装填系数为0.4～0.5时，装料量应以填满球体的空隙，稍盖住球体表面为原则，可取装料量为球筒容积的20%。物料性能对研磨过程的影响：脆性物料虽然硬度很高，但是易粉碎；塑性物料则正好相反，故被研磨物料的人工脆化便显得很重要。研磨时间的影响：一般取决于研磨物料的性能以及以上诸多因素。一般不超过100小时。过长的研磨时间对研磨的效果影响已经不是很大。(3)强化球磨振动球磨和行星球磨振动球磨主要是惯性式，由偏心轴旋转的惯性使筒体发生振动。球体的运动方向与主轴的旋转方向相反，除整体的运动外，每个球还有自转运动。振动的频率逾高，自转逾激烈。随着频率增高，各球层间的相对运动增加，而且球体在内部也会脱离磨筒发生抛射，因而对物料产生冲击力，极高的冲击次数可以大大提高研磨效率。斯韦科湿式振动球磨机研磨筒内研磨介质的振动产生研磨作用。不适于研磨高密度金属研磨介质加料孔研磨室连续研磨进料口马达弹簧基础角导程分级调整产品卸出阀产品卸出阀手柄介质保持架外筒壳耐磨衬里中心柱机械合金化是一种高能球磨法。可以用于制造具有可控细显微组织的复合金属粉末。机械合金化是在高速搅拌球磨的条件下，利用金属粉末混合物的重复冷焊和断裂进行机械合金化的。也可以在金属粉末中加入非金属粉末来实现机械合金化。用机械合金化制造的材料，其内部的均一性与原材料粉末的粒度无关。故用较粗的原料也可以获得超细弥散体粉末。2、机械合金化（MechanicalAlloying(MA)）机械合金化与滚动球磨的区别在于使球体运动的驱动力不同。转子搅拌球体产生相当大的加速度并传给物料，因而对物料有较强烈的研磨作用。同时，球体的旋转运动在转子中心轴的周围产生旋涡作用，对物料产生强烈的环流，使粉末研磨的很均匀。

(1)涡旋研磨一般机械研磨只适用于粉碎脆性金属和合金，而涡旋研磨就是为了有效地研磨软金属而发展起来的，最早用于生产磁性材料的纯铁粉涡旋研磨机的工作室内不放任何研磨体，主要依靠被研磨物料颗粒间自相撞击和物料颗粒与磨壁、螺旋桨间的撞击进行研磨的。由于涡旋研磨所得的粉末较细，工作过程中，为了防止粉末氧化，可以在工作室中通入惰性气体或还原性气体作为保护气氛。碟状粉末（凹形）细金属丝，切屑以及其他废屑。3、其它机械粉碎法(2)冷气流粉碎基本工艺：利用高速高压的气流带着较粗的颗粒通过喷嘴轰击在击碎室中的靶子，压力立即从高压7MPa降到0.1MPa，发生绝热膨胀，使金属靶和击碎室的温度降到室温以下，甚至零度以下，冷却了的颗粒即被粉碎。1.2雾化法

雾化是指利用高压流体或其他特殊的方法将熔融金属粉碎成细小的液滴，从而得到粉末的过程。

雾化法是将液体金属或合金直接破碎成为细小的液滴，其大小一般小于150μm，而成为粉末。雾化法可用来制取多种金属粉末，各种预合金粉末。理论：任何能形成液体的材料都可以进行雾化。

能量消耗：雾化法是一种简便且经济的粉末生产方法。

生产规模：雾化法是仅次于还原法的第二大粉末生产方法。“制粒”又叫“造粒”：它是让熔融金属通过小孔或筛网自动地注入空气或水中，冷凝后便得到金属粉末。该法得到的粉末粒度较粗，一般为0.5～1mm。适于制取低熔点金属粉末。雾化制粉法主要包括：二流雾化(气雾化和水雾化)，离心雾化(旋转圆盘雾化，旋转坩埚雾化，旋转电极雾化)，真空雾化，辊筒雾化，超声雾化，电磁离心雾化，振动电极雾化等。雾化制粉的优点：①容易制得所需成分的、纯度高和组织均匀的、且工艺性能好的优质金属粉末；②粉末颗粒形状、大小和粒度分布等均可在一定范围内调整；③可以使用廉价原料(废金属等)；④工艺流程短，设备简单，因而总体成本也低。垂直气体雾化装置示意图水雾化装置示意图借助高压水流或高速气流的冲击来破碎金属液流，称二流雾化，包括水雾化和气雾化。雾化的形式：平行喷射、垂直喷射、V形喷射、锥形喷射、旋涡环形喷射。(如图1-9所示)雾化过程是一个复杂的过程，按雾化介质与金属液流相互作用的实质，既有物理机械作用，又有物理化学变化。高速的气流或水流，既是破碎金属液的动力(能量交换)，又是金属液流的冷却剂(热量交换)。1、二流雾化雾化粉末的三个主要性能：粒度、颗粒形状及与其相关的性能、颗粒的纯度和结构。影响这些性能的主要因素：雾化介质、金属液流的特性以及雾化装置的结构特征等。雾化介质的影响：对于易氧化金属或合金粉末(Cr,Mn,Si,V,Ti,Zr等)，需采用惰性气体作为雾化介质。对于易被还原的氧化物的金属或合金而言，采用水雾化最合适的。气雾化（球状颗粒），水雾化（不规则形状颗粒）金属液流的影响：主要是指熔化金属的表面张力和粘度、过热度以及金属液流直径的影响。影响二流雾化的因素氩气雾化Fe-Ga合金粉末形貌水雾化Ag-Sn合金粉末精选的钛铁矿煤电弧炉TiO2渣铁水高温铁块K-OBM吹氧转炉将铁水运给QMP钢水钢坯将钢水运给QMP用铁水包将铁水运至QMP雾化工厂感应加热保温炉粒化-氧化干燥球磨脱碳-还原破碎-碾磨-筛分合批包装QMP公司水雾化铁粉生产工艺流程图钛铁矿熔炼流程图加拿大QMP公司采用的生产水雾化铁粉和钢粉的流程图含碳量达3.5%离心雾化是利用机械旋转的离心力将金属液流击碎成细的液体，然后冷却凝结成粉末的形状。离心雾化的发展是与控制粉末粒度的要求和解决制取活性金属粉末的困难相关。离心雾化：利用机械旋转造成的离心力将金属液流击碎成细的液滴，然后冷凝成粉末的雾化过程。

2、离心雾化旋转圆盘雾化：铁、钢等粉末旋转坩埚雾化：铝合金、钛合金、镍合金粉末旋转电极雾化：高温合金粉末、活性金属(锆、钛等)粉末及超合金粉末。该法的特点：粉末干净，球形粉末，粒度均匀没有坩埚污染；生产效率低，设备和加工成本较高，粉末粒度粗。

3、其他雾化工艺辊筒雾化法：制取非晶态金属，片状振动电极雾化法：自耗电极的振动，球形粉末熔滴雾化法：真空和惰性气氛，球形颗粒超声雾化法：高速气体脉冲，球形粉末真空雾化：球形粉末，纯度较高离心雾化的几种形式还原法是还原金属氧化物及盐类来制取金属粉末的制粉方法，是一种应用最广泛的制粉方法。还原法：用还原气体(固体)或活泼金属将氧化物还原制备粉末的过程。还原剂状态：固态、气态、液态；被还原物料状态：固态、气态、液态还原反应向生成金属方向进行的热力学条件是还原剂氧化反应的生成自由能变化小于金属氧化反应的生成自由能变化。MeO+X=Me+XO

1.3还原法制造金属粉末常用的还原剂有：①固体碳(如木炭、焦炭和炭黑等)；②气体(如氢、分解氨和转化天然气等)；③金属(如钠、钙和铝等)。表1-5示出用不同还原剂和被还原物质进行还原作用制取粉末的实例。还原法制粉的常用还原剂工艺上所说的还原是指通过一种物质-还原剂，夺取氧化物或盐类中的氧(酸根)而使其转变为元素或低价氧化物(低价盐)的过程。最简单的反应可用下式表示：

MeO+X=Me+XO式中Me-生成氧化物MeO的任何金属；X-还原剂。对于进行还原反应来说，还原剂X对氧的化学亲和力必须大于金属对氧的亲和力。还原剂影响还原反应速度和还原程度的因素：反应物浓度、反应过程的温度、界面特性(如晶格缺陷)、界面的面积、流体的速度、反应相的比例、形核以及扩散层等。反应速度与时间的关系具有自催化的特点(图1-27)。曲线可以分为三个阶段：第一阶段反应速度很慢，还原仅在固体氧化物表面的某些活化质点上开始，新相形成有很大的困难。第二阶段是当新相一旦形成，由于新旧界面上力场不对称，较易吸附气体还原剂和晶格重新排列，因此反应就沿着新旧相的界面逐渐扩展，反应面逐渐扩大。反应速度也就不断增加。第三阶段由于反应沿着以新相晶核为中心而逐渐扩大到相邻反应面，然而反应面随着过程的进行不断减少，引起反应速度的降低。用固体碳可以还原很多种金属氧化物，如铁、锰、铜、镍、钨等。碳还原法制取金属粉末在工业上大规模应用的主要是用于生产铁粉。因为碳还原法会造成产品中含碳量增加。铁的还原是分阶段进行的，即先从高价氧化铁还原成低价氧化铁，最后还原成金属铁：Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe1、碳还原法2、气体还原法气体还原法不仅可以制取铁、镍、钴、铜、钨以及钼等金属粉末，还可制取一些合金粉末。优点：所得粉末比固体还原所得粉末纯度高。氢还原法制取铁粉（也是从高价到低价的还原过程）水冶法制取钴粉（仍然是以H2为还原剂）氢还原法制取钨粉（氢还原三价钨）金属热还原法主要应用于制取稀有金属粉末，如钽、铌、钛、锆、钍、铀等金属粉末。金属热还原的反应可用一般化学式表示：MeX+Me'=Me'X+Me+QMeO+X=Me+XO式中MeX-被还原的金属化合物(氧化物、盐类等)；Me'-金属热还原剂；Q-反应热效应。3、金属热还原金属热还原反应过程顺利进行时，热还原剂需要满足的条件：①还原反应所产生的热效应Q应较大，使还原过程能依靠反应热效应自发的进行；②还原过程中所形成的渣和残余的金属还原剂应该容易与所得金属分离开来；③金属还原剂与被还原金属不能形成合金或其他化合物。一般我们多采用钠、钙、镁做金属还原剂。金属热还原剂需要满足的条件制取难熔化合物粉末(碳化物、硼化物、氮化物和硅化物)的主要方法，与还原法制取金属粉末极为相似。碳、硼和氮能与过渡族金属元素形成间隙固溶体或间隙化合物，而硅与这类金属元素只能形成非间隙固溶体或非间隙化合物(置换固溶体)。难熔化合物具有高熔点、高硬度以及其他有用性能，在现代技术中被广泛用于作为硬质合金、耐热材料、电工材料、耐蚀材料以及其他材料的基体。制取碳化物、硼化物和硅化物最常用的方法是还原氧化物。氧化物可以用氮化金属或氮化金属化合物的方法制取。4、难熔化合物粉末的制取碳化物MeC可以用碳还原氧化物MeO的方法制取，反应如下：MeO+2C=MeC+CO硼化物MeB最经济并且最普遍采用的制取方法是用碳化硼和碳还原金属氧化物，反应如下：4MeO+B4C+3C=4MeB+4CO举例用硅还原金属氧化物，同时蒸馏易挥发的一氧化硅是制取硅化物较有前途的方法，反应如下：MeO+2Si=MeSi+SiO氮化物MeN一般是通过金属粉末的氮化而制得的。通常采用氨进行氮化4MeO+N2+2NH3+3C=4MeN+3CO+H2O+2H2可以用氢直接饱和金属粉末或海绵金属来制取难熔金属氢化物。举例（1）金属蒸汽冷凝（锌、镉）（2）羰基物热离解（3）气相还原（包括气相金属热还原和气相氢还原）（4）化学气相沉积1.4气相沉积法某些金属特别是过渡族金属能与一氧化碳生成金属羰基化合物Me(CO)n。这些羰基物是易挥发的液体和易升华的固体，而且这类羰基物亦很容易离解生成金属粉末和一氧化碳。羰基法也叫热离解法，就是把金属(如铁或镍)与CO反应生成的羰基物(如羰基铁或羰基镍)进行加热，使其分解而得到金属粉末的方法。羰基法不仅可以生成纯金属粉末，而且可以同时离解几种羰基化合物的混合物，制得合金粉末；如果在一些颗粒上沉积热离解羰基物，就可以制得包覆粉末。1、羰基物热离解法羰基粉末的特点：①羰基粉末较细，一般粉末粒度为3μm左右，粉末很纯，例如羰基铁粉中不含有硫、磷、硅等杂质；②羰基粉末的成本一般较高；③金属羰基化合物挥发时都有不同程度的毒性，故在生产中必须要采取防护措施。羰基粉末的特点常压羰基法制镍粉生产工艺流程示意图氧化镍焙烧料回转窑H2+CO硫活化器气化器CO,Ni(CO)4离解器Ni粉残渣硫酸化焙烧湿化处理Ni、Co、Cu沉淀COCO还原两条基本路线：离解路线和残渣处理路线包括气相氢还原法、气相金属热还原法气相氢还原是指用氢还原气态金属卤化物，主要是还原金属氯化物。该法可用于制取W、Mo、Ta、Nb、Cr、V、Ni、Co等金属粉末，以及通过同时还原几种金属氯化物制得合金粉末，还可制取包覆粉末。举例：氢气还原六氯化钨制取超细钨粉。W+3Cl2→WCl6(钨的氯化反应)

WCl6+3H2→W+6HCl(氢还原反应)反应过程中温度越高，钨粉粒度越细。2、气相还原法化学气相沉积法(CVD)是从气态金属卤化物(主要是氯化物)还原化合沉积制取难熔化合物粉末和各种涂层，包括碳化物、硼化物、硅化物和氯化物等方法。从气态卤化物还原化合沉积各种难熔化合物的反应通式为：

等离子弧用于化学气相沉积：碳化钛、碳化钽、碳化铌等。3、化学气相沉积法

碳化物：金属卤化物+CmHn+H2→MeC+HCl+H2

硼化物：金属氯化物+BCl3+H2→MeB+HCl

硅化物：金属(或金属氯化物)+SiCl4+H2→MeSi+HCl

氯化物：金属氯化物+N2+H2→MeN+HCl硝酸盐、氯化盐或硫酸盐等金属盐溶液可以用来制取金属沉淀物和涂层的复合沉淀物，这是一种很容易制取粉末的方法。金属置换法可以用来制取铜、铅、锡、银、金等粉末。用一种金属从水溶液中取代出另外一种金属的过程叫置换。从热力学来说，只能用负电位较大的金属去置换溶液中正电位较大的金属。1.5液相沉淀法置换序的排列

置换序的排列次序为：锂、钾、钠、镁、铝、锰、锌、铁、镉、钴、镍、锡、铅、氢、铜、银、金。

排在前面的元素，其电极电位比后面的小，因此可以用置换序前面的金属元素来置换出水溶液中的、排列在其后的金属元素。用液相共沉淀法可以制取复合粉末，一般有两种方案：①使基体金属和弥散相金属盐或氢氧化物在某种溶液中同时析出达到均匀分布，然后经过干燥、分解、还原过程以得到基体金属和弥散相的复合粉末。②将弥散相制成最终粒度，然后悬浮在含基体金属的水溶液中作为沉淀结晶核心。待基体金属以某种化合物沉淀后，经过干燥和还原就得到以弥散相为核心，基体金属包覆在弥散相核心外面的包覆粉末。液相共沉淀法的两种方案电解制取金属粉末的原理是，溶液中通以直流电时，于金属盐水溶液中离解的金属离子在阴极上放电，反应式为：

Men++ne=Me金属离子来源于金属阳极和含这种金属的盐的电解液。在一定的条件下，粉末可以在电解槽的阴极上沉积出来。在物理化学法生产的粉末数量中，电解法的生产仅次于还原法生产的粉末。1.6电解法电解法生产粉末的特点：①制取粉末成本高(所以与雾化法相比，电解法治粉很快就会衰落)；②粉末的纯度高；③由于结晶，粉末形状一般为树枝状，压制性较好；④电解法可以控制粉末的粒度，可用于生产超细粉末。主要采用水溶液电解和熔盐电解(1)水溶液电解可以生产铜、铁、镍、银、锡、铅、铬、锰等金属粉末；在一定条件下也可以使几种元素同时沉积而制得铁-镍、铁-铬等合金粉末。电解法生产粉末的特点直流电机阳极+阴极-电解槽电解液（硫酸根离子）电解过程示意图当在电解质溶液中通入直流电后，产生正负离子的迁移。在阳极发生氧化反应，金属失去电子变成离子而进入溶液；在阴极发生还原反应，金属离子放电而析出金属。需要指出：根据电解过程的条件，在阴极可能会产生不同形态的沉积物，粉末沉积物，致密沉积物，或者介于两者之间的沉淀物。电解过程中水溶液中阳离子浓度C与电解时的电流密度i之间的关系图水溶液电解时，阴极析出沉淀物的形态与水溶液中阳离子浓度C和电解时的电流密度i有关。Ⅰ-粉末区；Ⅱ致密沉淀物区；Ⅲ-两者的过渡区。在大的电流密度i和低阳离子浓度C的水溶液电解条件下，容易获得粉末状的阴极沉淀物。电解铜粉生产工艺流程图及阴极制得粉末沉淀物的条件

(2)熔盐电解可以制取钛、锆、钽、铌、钍、铀、铍等纯金属粉末；也可制取如钽-铌等合金粉末，以及制取各种难熔化合物粉末。熔盐电解与水溶液电解没有原则性的区别，以上说的难熔金属由于与氧的亲和力大，因而在大多数情况下不能从水溶液中析出，必须用熔盐做电解质，并且在低于金属的熔点下电解，所以熔盐电解比水溶液电解困难的多。熔盐电解法制备钽粉熔盐电解法制取钽粉的最适宜电解质：8.5%五氧化二钽，8.5%钽氟酸价，60%氯化钾和23%氟化钾，该成分的电解质在750℃时流动性最好。石墨坩埚作阳极，钼棒做阴极，在约14A/dm2的电流密度下电解，电解产物冷却后经球磨、空气分离、精选、清洗和干燥，所得钽粉的纯度高，含钽量达99.8%-99.9%。熔盐电解法的特点：①实现温度较高，引起操作上的困难；②把产物和熔盐分开比较困难；③由于电解过程伴随有副反应，故电解的电流效率较低；④影响熔盐电解过程和电流效率的因素有：电解质成分、电解质温度、电流密度、电极间距离等。熔盐电解法的特点1.7水热法及溶剂热法

1、水热法水热法是指在密闭体系中，以水为溶剂，在一定温度下，在水的自生压强下，反应混合物进行反应的一种方法。水热法常用设备为聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜。水热法按照反应温度分类可以分为：低温水热法：在100℃以下进行的水热反应。中温水热法：在100-300℃下进行的水热反应。高温高压水热法：在300℃以上，0.3GPa下进行的水热反应。高压釜是进行高温高压水热与溶剂热合成的基本设备，研究的内容和水平在很大程度上都取决于反应釜的性能和效果。在高压容器的材料选择上，要求机械强度大、耐高温、耐腐蚀和易加工，高压容器一般用特种不锈钢制成,釜内衬有化学惰性材料，如Pt、Au等贵金属和聚四氟乙烯等耐酸碱材料。水热法制粉装置-高压反应釜（1）按密封方式分类：自紧式高压釜，外紧式高压釜；（2）按密封的机械结构分类：法兰盘式，内螺塞式，大螺帽式，杠杆压机式；（3）按压强产生方式分类：内压釜（靠釜内介质加温形成压强，根据介质填充度可计算其压强），外压釜（压强由釜外加入并控制）；（4）按加热方式分类：外热高压釜（在釜体外部加热），内热高压釜（在釜体内部安装加热电炉）；（5）按实验体系分类：高压釜（用于封闭体系的实验），流动反应器和扩散反应器（用于开放系统的实验，能在高温高压下使溶液缓慢地连续通过反应器，可随时提取反应液）。高压反应釜的分类水热法制粉装置高压水热法设备（国家特种超细粉体工程技术研究中心）水热法装置水热反应装置水热反应流程该法往往只适用于氧化物功能材料或少数一些对水不敏感的硫族化物的制备与处理，而对其他一些对水敏感（与水反应、水解、分解或不稳定）的化合物如磷（砷）酸盐分子筛三维骨架结构材料的制备与处理就不太适用。水热法制粉的局限性2、溶剂热法溶剂热法（SolvothermalSynthesis），将水热法中的水换成有机溶剂或非水溶媒（例如：有机胺、醇、氨、四氯化碳或苯等），采用类似于水热法的原理，以制备在水溶液中无法长成，易氧化、易水解或对水敏感的材料。如III-V族半导体化合物、氮化物、硫族化合物、新型磷（砷）酸盐分子筛三维骨架结构等。1）水热和溶剂热条件下物质的物理性质和化学反应性与通常的条件相比有较大的改变，反应物反应性能改变、活性提高，溶剂热条件下的化学反应与常态大不相同，其产物有独特性。水热和溶剂热条件下的反应在通常条件下难于发生。2）水热和溶剂热条件下易于生成中间态、介稳态及特殊相，能够合成和开发出具有特种介稳结构、特种凝聚态的新产物。3）能够使低熔点化合物、高蒸汽压且不能在熔体中生成的物质、高温分解相在水热和溶剂热低温条件下晶化生成。4）水热和溶剂热的相对低温、等压、溶液条件，有利于生长极少缺陷、取向好、完美的晶体，产物结晶度高，而且易于控制产物晶体的粒度。3、水热溶剂热法的特点5）水热和溶剂热条件下的环境气氛易于调节(隔绝空气)，因此易于制得低价态、中间价态和特殊价态的化合物，还能够进行均匀地掺杂。3、水热溶剂热法的特点4、水热与溶剂热条件下介质的性质在水热与溶剂热条件下，物质的化学行为与该条件下的反应介质-水或非水溶剂的物理化学性质（如蒸汽压、热扩散系数、粘度、介电常数和表面张力等）有密切关系，因此了解水热与溶剂热条件下水或非水溶剂的物理化学性质是非常重要的。在高温高压的水热体系中，水的性质将发生以下变化：1.离子积变高；2.粘度变低，表面张力变低；3.介电常数变低；4.热扩散系数变高；5.密度变低；6.蒸汽压变高（1）离子积变高化学反应是离子反应或自由基反应，水是离子反应的主要介质，其活性的增强，会促进水热反应的进行。水的离子积随P和T的增加迅速增大，例如1000℃,1GPa条件下水的离子积Kw=10-7.85，又如在1000℃，15-20GPa条件下，此时水完全解离成H3O+和OH-，几乎类同于熔解盐。在高温高压水热条件下，以水为介质（水热反应、离子反应）的速率自然会增大，即根据Arrhenius方程式，反应速率常数随温度的增加呈指数函数，因此，水热反应加剧的主要原因是水的电离常数随反应温度、压力的上升而增加。即使是在常温常压下不溶于水的矿物或有机物的反应，在水热条件下也能诱发离子反应或促进水解反应。（2）粘度和表面张力变低水的粘度和表面张力随温度升高而下降，例如在300-500℃时，水热溶液的粘度约为9-14×10-5Pas，较常温常压下水溶液的粘度约低两个数量级。水热体系中，水的粘度下降使溶液中的分子和离