燃烧法合成长余辉发光材料1
化学化工学院材料化学专业实验报告 实验名称：燃烧法合成长余辉发光材料
年级：09级材料化学 日期：2010-9-28 姓名： 张洪贵 学号：222009316210099 同组人：吴学普
一、预习部分
发光物质即适当的材料吸收高能辐射，接着就发出光，其发射的光子的能量比激发辐射的能量低。具有这种发光行为的物质就称为发光物质。按照不同的激发方式可以分为光致发光材料、阴极射线发光材料、电致发光材料、化学发光材料 等等
发光材料的发光与长余辉机理：
材料在受激停止后继续发出的光
称为余辉。余辉持续的时间称为余辉
时间，小于1 μs 的余辉称作超短余辉，1-10μs 间的称为短余辉，10μs-1ms 间的称为中短余辉，1-100ms 间的称为中余辉，100ms-1s 间的称为长余辉，大于1s 的称为超长余辉。 上图给出了能级陷阱模型可以用来解释长余辉材料的发光机理，其具体机理如下：激活剂（施主）被掺入基质后，在禁带中靠近导带的位置形成一系列杂质能级，对在导带运动的电子起陷阱作用，电子可能在陷阱中停留很长的时间，只有在外力作用下才会被释放；在光子的激发下，电子从激活剂基态跃迁到激发态（过程1）；若电子直接返回基态能级即产生瞬时发光现象（过程2），就是荧光发射；光激发还会使一些电子跃迁到导带上（过程3），并被限制在陷阱中（过程4）；如果处于能级陷阱中的电子得到足够的能量E ，它们就会从陷阱中释放出来（过程5），这是，它们可能是被陷阱重新俘获，也可能是通过导带跃迁到激活剂基态（过程6），与发光中心复合，引起长时间的发光即余辉。
余辉的长短与被陷阱俘获的电子的数量N 以及这些电子获得的能量E 有关：N 越多，余辉时间越长；E 在一定范围内越多，余辉时间越长，但当达到可以使陷阱中电子全部释放的值是，就不会有助于余辉时间的延长……
长余辉材料是研究得最早的发光材料。发光材料是由作为该材料的主体化合物和特定的少量的杂质离子等组成，激活剂是发光中心，当它收到外界能量的激发而产生发光。二价铕离子激活的铝酸盐系列磷光体，是一种很有前途的发光体材料。当它受到蓝色光、紫色光和近紫色光的激发时，因Eu2+的发光是f6d5-4f7宽带允许的跃迁，而5d 电子处于没有屏蔽的外界裸露的状态，受晶场的影响较大，所以其发光特性不但与其化学组成有光，还与制备激活剂基态 电子陷阱
激发态 2
3
7 6 5 4 1 价带 导带
方法有光。
本实验通过把高纯度的原料按一定的比例称量混合均匀，形成溶液获得均匀体系之后，强热、发生沸腾、浓缩、冒烟、起火之后迅速燃烧，火焰以燃烧波的形式自我维持蔓延，最重得到泡沫状的粉体来制备。
实验部分：
实验目的：
1、学会用燃烧法快速合成长余辉材料。
2、了解长余辉材料及其长余辉原理。
3、学会用燃烧法快速合成无机氧化物及纳米材料的基本方法。
实验原理：
燃烧法也称自蔓延高温合成法。是一种高放热的化学体系经外部能量诱发局部化学点燃，形成其前沿燃烧波，使化学反应持续蔓延，直至整个体系反应。
本实验是通过利用金属硝酸盐和有机染料的混合体系，通过溶解于熔剂而形成溶液获得均匀混合之后，高温燃烧合成铝酸盐，金属硝酸盐在高温时发生沸腾、浓缩、冒烟、起火之后迅速燃烧，火焰以燃烧波的形式自我维持蔓延，最重得到泡沫状的粉体。
2Al(NO3)3+ Sr(NO3)2+20/3CO(NH2)2+ 10O2-——SrAl2O4+ 40/3H2O +32/3N2+ 20/3CO2
实验设备及材料：
主要试剂：Eu2O3,Dy2O3,硝酸锶，硝酸铝，尿素，硼酸，稀硝酸
设备及仪器：分析天平，烧杯，玻璃棒，移液管，马沸炉，玉坩埚，荧光光度计
实验步骤：
（一）、前驱物的制备：准称0.088克Eu2O3；0.093克Dy2O3；2.116克硝酸锶，7.5克硝酸铝，15尿素；0.18克硼酸。
1、用一定量的硝酸加热溶解溶解稀土氧化物，配成稀土离子硝酸盐离子溶液A.
2、称好的硝酸锶，硝酸铝，尿素，硼酸，用一定量的水溶解，搅拌状态下加热至70
摄氏度左右，得溶液B。
3、在搅拌状态下，将A缓慢加入到B中，维持加热搅拌一会儿，使体系混合均匀并
蒸发掉一些水分。
4、将混合物转移到玉坩埚中，即得到可以用于燃烧的前驱物。
（二）、样品的燃烧合成：先将马沸炉预热至600摄氏度左右，然后将之前的前驱物快速放进去，几分钟后即可观察到反应物剧烈的沸腾、膨胀，随之至上而下蔓延，待反应完后取出，冷却即可得到泡沫状的合成产物——长余辉材料。
（三）、表征：取出后，装样，并用分光光度计测样品的发射光谱和吸收光谱，并得到
相应的数据，整理，通过软件拟合便得到以下图谱。
结果:
上图就是发射激发波情况的发光情形，由图可知，有两个峰；01处样品出现了一个峰值，约为373nm处，此时发出蓝光光强度最大。同样在520nm处出现峰值，即此时发光强度打到最大。
结果分析：由以上俩图可知，本实验的产物的发光强度不是很大，其原因可能为：
1、操作误差；
2、加料的时候出现误差；
分析：要得到本实验的目标产物，首先要提供的是一定的能量，其次就是要提供一个还原气氛。本实验，尿素在实验中扮演着还原剂和助燃剂，为实验提供了足够的能量以及还原气氛，而由实验结果来分析可得，尿素的含量越高，燃烧就越充分；但是含量过高的话，燃烧时放出的气体速度很快，气体的溢出量也很大，从而带走的能量也相应的多，热量损失很大，无法满足反应所需要的能量而导致反应不完全。
除了尿素的含量影响反应的完全与否之外，点火温度也是一大影响因素。
另外，在本实验中，硼酸除了扮演助燃剂的作用之外，还可以延长余辉，提高发光性能。
结论：影响发光材料的发光性能最主要的工艺因素是尿素与硝酸根的比例，其次是还原方式，点火温度，硼酸的含量影响不是很大。
由产物的发光性能检测得到发光性能随各因素的变化规律分析得到其最佳方法：燃烧合成法。
微纳米干粉体脉冲喷射燃烧法制备Y_2O_3_Eu_3_发光材料芯片
微纳米干粉体脉冲喷射燃烧法制备Ｙ ２Ｏ３∶Ｅｕ３＋ 发光材料芯片＊ 王 懿，侯丽雅，章维一 （南京理工大学机械工程学院，江苏南京２１００９４） 摘 要： 采用基于微流体数字化技术的微纳米干粉 体脉冲喷射燃烧法制备了Ｙ ２Ｏ３∶Ｅｕ３＋发光材料芯 片，用紫外分析仪和荧光光谱仪对材料芯片进行了分析和表征。与组合液滴喷射法的间接作业不同，微纳米干粉体脉冲喷射燃烧法直接喷射原材料粉体进行材料芯片制备作业，无需配制溶液或悬浮液，简化了制备工艺流程、提高了材料芯片制备效率。 关键词： 组合材料学；发光材料；脉冲惯性力；粉体喷射；燃烧法 中图分类号： Ｏ４８２．３１文献标识码：Ａ文章编号：１００１－９７３１（２０１０）１１－２０２２－０４ １ 引 言 组合材料学（Ｃｏｍｂｉｎａｔｏｒｉａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ）兴起于２０世纪９０年代中期［１－３］，是组合方法与材料科学相结合而形成的一门新兴交叉学科，其目标是通过采用并行合成、高通量表征的研究策略，短时间内用有限步骤快速合成大量不同的样品，形成材料样品库（材料芯片）、并快速表征它们的性质，来实现新材料的高效筛选／优化。 发光材料是日常生活中不可缺少的材料，为了发展和推广高效、节能照明器具，迫切需要寻找具有高效、稳定、色纯度高等特点的新型发光材料。一般情况，材料工作者依靠经验和直觉，通过＂炒菜法＂或＂试错法＂，采用一次一个组分的方法来寻找新型发光材料。这种研究模式由于周期长、成本高，难以满足社会高速发展的需求。 组合方法的运用有效促进了发光材料的开发，Ｓｕｎ等人采用溶液喷射技术制备了包含１００个微型粉末样品的发光材料库［４］；Ｗａｎｇ等人采用四元物理掩膜与光刻相结合的技术制备了由１０２４个分立样品组成的薄膜样品库，并从中筛选出一种高效蓝色荧光复合材料Ｇｄ３Ｇａ５Ｏ１２／ＳｉＯ２［５］；Ｍｏｒｄｋｏｖｉｃｈ等人采用二元及多元组分梯度技术制备样品库，发现并优化了４种低压阴极射线发光良好的ＺｎＯ基荧光粉［６］；Ｃｈｅｎ等人拓展了组合液滴喷射合成技术的应用范围，以悬浮液为前驱体喷射合成的荧光材料库［７］，但是悬浮液需要专用设备花费数小时制备［８］；近年来，Ｇａｏ等人采用组合溶液喷射法对平板显示技术（ＰＤＰ／ＬＥＤ）所需的荧 光材料进行了研究［９－１１］。这些材料芯片制备技术均是使用反应物的溶液点样和混合，挥发掉溶剂后再进行固相反应的间接作业，存在因反应物不同需寻找不同溶剂造成工作量大、甚至因溶解度过低溶液难配制等问题。 本文为提高材料芯片制备效率，采用基于微流体数字化技术的微纳米干粉体脉冲喷射燃烧法，进行Ｙ２Ｏ３∶Ｅｕ３＋发光材料芯片的制备实验研究，探索直接输送干粉体进行材料芯片合成的新方法。 ２ 原 理 ２．１ 微流体数字化技术 本课题研究起点是南京理工大学微系统研究室发明的、拥有自主知识产权的微流体数字化技术［１２－１４］。微流体数字化技术的原创技术特征如下：方法上以脉冲为微流动基本形态；以脉冲当地惯性力为主动力；以脉冲波形、频率、幅值、相位、波数、波序列为驱动－控制－扰动参量；装置上既无微可动件又无嵌入式微电路；以外部宏驱动器影响微流道内部流动。性能上：适用流体广，包括各种液体和粉体；流动分辨率高达飞升级；脉冲量规整、序列可控的数字化流动；可靠性高、抗固粒堵塞、气泡阻断；工作条件利于保持生物活性；结构简、成本低［１３，１４］。 ２．２ 微纳米干粉体脉冲喷射燃烧法 微纳米干粉体脉冲喷射燃烧法的材料芯片合成大致可分为两步：一是微量反应原料向微反应器的精确输送；二是微反应器中化学反应的控制。难点主要在第一步，而第二步则与传统的常规材料合成基本相同。微纳米干粉体脉冲喷射燃烧法采用微流体数字化技术输送微量粉体，之后在反应器内进行燃烧反应生成材料样品库。其输送特点为：直接使用原材料粉体，无需制备溶液或悬浮液。 ３ Ｙ２Ｏ３∶Ｅｕ３＋发光材料芯片的制备 ３．１ 系统构成 本文以电磁铁为作动器搭建了微纳米干粉体脉冲喷射系统，通过撞击产生脉冲惯性力喷射微纳米干粉体至陶瓷点滴板各孔内，由脉冲频率和幅值控制喷射流量，之后经阵列燃烧［１５］得到所需样品库。 ２２０ ２２０１０年第１１期（４１）卷 ＊基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０９７５１５２）；南京理工大学自主科研专项计划资助项目（２０１０ＧＪＰＹ００６）收到初稿日期：２０１０－０４－０２收到修改稿日期：２０１０－０９－１５ 通讯作者：侯丽雅 作者简介：王 懿 （１９８６－），男，安徽芜湖人，在读硕士，师承侯丽雅教授，从事组合材料芯片技术及应用研究。
发光材料的合成及发光材料制备技术(精)
1 02121289.9 一种有机电致发光材料及其应用 2 02134788. 3 稀土高分子光致发光材料及其合成方法 3 01124165.9 一种纳米级超长余辉硅铝复合盐类发光材料及其制备方法 4 01133301.4 电致发光材料包膜 5 02130973. 6 一种电致发光磷光材料及其应用 6 01136619.2 一种非放射性环保蓄能发光材料及其制备方法 7 02134210.5 含硒杂环化合物的聚合物及其在制备发光材料中的应用 8 02125386.2 一种合成长余辉发光材料的新方法 9 02155860.4 允许由给体转移有机材料以便在有机发光二极管器件内形成层的设备 10 02124569.X 亚甲基吡咯金属络合物、使用该络合物的发光元件材料以及发光元件 11 02132760.2 含有高可见发光效率的CdTe纳米晶透明聚合物体相材料的制备方法 12 01804068.3 发光元件材料和使用该材料的发光元件 13 99816847.5 光致发光的半导体材料 14 02124757.9 脂环式环氧化合物、其制造方法和组成物及发光二极管用密封材料 15 02135615.7 有机电致发光材料8-羟基喹啉铝的制备方法 16 01138882.X 超长余辉高亮度蓝紫色发光材料的制备方法 17 01138883.8 铝酸盐高亮度长余辉发光材料及其制备方法 18 02157031.0 用于转移有机材料以形成有机发光装置中的结构层的方法 19 03112784.3 纳米发光复合材料及其制备方法 20 03113677.X 含镉氧化物长余辉发光材料及其制备方法 21 02103614.4 基于纳米材料的发光气敏传感器及纳米材料的成膜工艺
纸张燃烧的制作方法
步骤1：首先建立一个720*576，长度为6秒的合成图像（comp），把它命名为“燃烧”。如图1。
步骤2：导入一段影片。此练习中导入heart.jpg。将heart拖动到合成图像中。按Ctrl+Alt+F，使图像与合成图像一样大。如图2。 步骤3：再建立一个720*576的名为“置换”的合成图像。建立一个和合成图像等大的固体层（solid)，在该层上施加Fractal Noise效果（Effects/Render/Fractal Noise）。将contrast值设为205。在Transform卷展栏中取消“uniform scal
ing”的圈选，将高度缩放值设为200%（这样使火苗的长度增加，在原来的火球形状上产生更多的卷曲火舌）。如图3。
步骤4：在Fractal Noise的evolution项上，设定关键帧。0秒时为0，4秒时为旋转4圈。如图4。 接下来我们要使Fractal Noise产生向上的动画效果。 在分形噪波（Fractal Noise）的Transform项中的offset turbulence上，设定关键帧，0秒时值为360，288，4秒时为360,96。如图5。
把合成图像“置换”拖到合成图像“燃烧”中。关闭它的可视开关。（前面的小眼睛）。如图6。 步骤5：在合成图像“燃烧”中，创建一个720*576，名为“火焰”的固体层。在其上施加椭圆（Ellipse）效果（Effect/Rende r/Ellipse）。将Ellipse中的内圈颜色（inside color）设置为桔黄色（R255，G128，B0），外圈颜色（outer color）设为一种略深的桔黄色（R128，G64，B0）。柔和度（softness）设为0%。 在时间线窗口中，ellipse滤镜中选择高度（height），按下Shift+Alt+=，建立一个表达式。
燃烧合成介绍
燃烧合成（combustion synthesis，简称CS）又称为自蔓延燃烧合成，是一种利用化学反应的自身放热使反应持续进行的合成方法。该方法的历史可以追溯到前苏联科学家对火箭固体推进剂燃烧问题的探讨。早在1967年，Merzhanov和Borovinskaya在研究Ti-B混合粉坯时就发现自蔓延燃烧现象，并提出自蔓延高温合成（self-propagating high- temperature synthesis，简称SHS）的概念[104]。SHS 最大的特点是合成反应的自发热和自维持，在合成过程中不需要外部能源供给[104,105]。采用SHS工艺可以合成陶瓷材料、金属基与陶瓷基复合材料、金属间化合物、梯度材料、高温超导等高技术结构材料与功能材料[106,107]。此项新的合成技术一出现就受到各国的重视并列入各国高技术材料发展的规划中。 然而，SHS技术工艺可控性较差。同时，由于燃烧温度一般高于2000 °C，合成的粉末粒度大，难以满足小粒径、大表面粉体材料合成的要求。因此，研究人员将SHS技术与湿化学方法相结合，发展出了低温燃烧合成（1ow-temperature combustion synthesis，LCS）新技术。相对于SHS工艺，LCS工艺中的燃烧温度大为降低，从而避免了产物的严重烧结。LCS技术具有以下特点：(1) 起燃温度低，一般在120-350 °C。(2) 反应自维持，合成时间短；(3) 反应产生的大量气体使产物具有疏松多孔的微观形貌；(4) 保留湿化学方法的优点，化学计量比准确，各组分间能达到分子或原子级均匀度；(5) 产物的烧成温度比传统固相反应有较大降低；(6) 合成所需设备简单，原材料成本低。因此，LCS技术被广泛应用于各种氧化物粉体[108-112]，尤其是复合氧化物粉体材料的制备，例如各种固体氧化物燃料电池材料，BaTiO3、SrTiO3电子陶瓷，YBCO系高温超导体及多种其它功能陶瓷材料[113-116]。 燃烧合成中的燃烧反应本质上是一个氧化-还原反应。通常选取金属硝酸盐作氧化剂，有机物作还原剂（燃料）。金属硝酸盐在充当氧化剂的同时，还提供目标产物所需的金属离子。此外，硝酸盐还保证了金属粒子的良好溶解性。燃料的选取一般有两个要求。一是要求燃料与硝酸盐所发生的燃烧反应比较温和，产生气体无毒。二是选取的燃料最好对金属离子有络合作用，因为络合剂可以增加金属离子的溶解性，并阻止在前驱体溶液中金属盐的结晶析出。 燃烧合成所需氧化剂和还原剂（燃料）的量可根据推进剂化学原理进行计算。Jain等[117]提出了一种计算氧化剂和还原剂比例的简单方法，即分别计算两者的总还原价和总氧化价，按照总还原价和总氧化价相等的原则来确定它们的化学计量比。当燃料/硝酸盐的比例少于化学计量比时，燃烧反应称为“贫燃反应”。当燃料/硝酸盐的比例高于化学计量比时，称为“富燃反应”。为了保证目标产物的化学组成和燃烧反应的完全，有时需额外添加一定量的氧化剂。硝酸铵是常用的一种氧化剂。例如，在合成钛酸钡时，加柠檬酸的同时需要加入适量硝酸铵，既保证了Ba2+、Ti4+有足够的络合剂，又避免过量有机物燃烧不完全。另外，空气中的氧气也可作辅助氧化剂。
燃烧法制备CaMoO4：Dy3+荧光粉
项目名称：燃烧法制备CaMoO4:Dy3+荧光粉 系别： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导老师： 时间: 2014年 12 月 30 日
材料专业综合设计实验报告 燃烧法制备CaMoO4:Dy3+荧光粉 1实验目的 1）熟悉和掌握CaMoO4:Dy3+材料制备工艺过程及原理及性能测试与结构表征； 2）理解共沉淀法工艺因素对材料性质与结构的影响； 3）培养学生的创新意识、创新能力、科学态度，使其具有较强动手实践能力、初步的科研开发能力和科技研究能力； 4）培养学生综合设计实验的能力，提高分析问题、解决问题和动手能力，为学生毕业后从事材料生产与检测奠定基础。 2 实验原理及步骤 2.1 概述 对稀土发光材料进行微/纳米级调控,使其具有一系列一般体相材料无法比拟的优异的物理化学性质和丰富的光谱性能,有望在传感器、光电器件、高分辨平板显示以及生物标识等多个领域存在广泛的潜在应用价值。一般来讲,微/纳米发光材料的性质及应用和它的晶体结构、化学组成、尺寸、形貌和维度等相关都很密切。只有精确地控制微/纳米材料的尺寸和形貌,才能使我们获得良好性能的发光材料。因此,调节和控制微/纳米发光材料的形貌,从而获得具有良好的发光性能的新材料,发展新应用,是目前科研工作的难点,也是重点。 半导体白色发光二极管(light emitting diodes,简称白光LED)作为一种新型固态照明器件，具有发光效率高、寿命长、体积小、反应速度快、稳定性好、无污染、节能环保等优点。目前比白炽灯省电80％，比荧光灯省电50％，被称为新一代照明光源。广泛应用于移动通讯.城市景观照明、汽车灯、交通信号灯、LCD 背光源、室内外普通照明等多种照明领域[1]。受到广泛关注，具有广阔的应用前景。但是目前的LED由蓝光和黄光组合得到白光,由于缺少红色光谱的成分,显色指数较低；因为红色荧光粉对调制白光的色温以及提高显色指数有重要作用。 为了获得稳定性高、发光强度高、发光效率高的红色荧光粉，本课题主要研究了钼酸盐红色荧光粉的燃烧法制备和性能表征，以钼酸钙为基质，以Eu3＋为激活剂，研究了掺入Sr2+、Li+、Na+、K+时产物的荧光性质，通过不断调整原料的配比，寻求合成温度、反应时间等条件的最佳值，尝试不同的制备工艺，寻求最佳原料配比和最佳工艺条件，为适用于白光LED红色荧光粉的研究做出一定探索和贡献，促进白光LED的发展。 稀土发光材料的合成方法有传统高温固相法、溶胶－凝胶法、水热合成法、共沉淀法、燃烧法、微波辐射法等，其中高温固相法工艺较成熟，已经广泛应用。目前制备 CaMoO4:Dy3+的试验方法主要有高温固相法[2]沉淀法[3]溶胶-凝胶法[4] 而尚未见用燃烧法合成 CaMoO4:Dy3+的实验报到。 本实验采用燃烧法，燃烧合成 (Combustion Synthesis ，缩写 CS) ，也称自蔓延高温合成，是一高放热的化学体系经外部能量诱发局部化学反应（点燃），形成其前沿（燃烧波），使化学反应持续蔓延，直至整个反应体系，最后达到合成所需材料目的的技术 稀土掺杂的荧光材料历来是众多研究学者在发光领域关注的热点问题。由于其独特的电子构型和特殊的发光性质，使其在固态激光器，传感器，通讯，显示以及照明等领域具有广泛的应用。
蓝色长余辉发光材料的合成及其发光性能(精)
蓝色长余辉发光材料的合成及其发光性能 稀土离子激活的铝酸盐和硅酸盐是两类化学性能稳定、发光强和色纯 度高的蓝色发光材料,并且其余辉呈慢衰减的特性。本文综述了稀土离子激活的铝酸盐和硅酸盐蓝色长余辉材料的常用制备方法,介绍了其发光基质及发光性能的影响因素,采用如下方法合成了性能良好的长余辉材料。以尿素和醋酸作为辅助剂,采用简易溶胶—凝胶燃烧法合成长余辉材料Sr2MgSi2O7: Eu2+,Dy3+。简 易溶胶—凝胶燃烧法综合了溶胶—凝胶法,燃烧法和超声波法。采用简易溶胶—凝胶燃烧法合成的产物具有发光性能好,颗粒小等特点。因此具有更广的应用价值。当Eu2+:Dy3+的摩尔百分比为3% : 6%,产物的发光性能最好。测试结果表明,当产物被激发峰λex=230nm激发时,有很宽的发射光谱(420—550nm)。因此长余辉材料Sr2MgSi2O7: Eu2+,Dy3+是具有广阔应用前景的蓝色发光材料。燃 烧法合成了长余辉发光材料CaAl2O4:Eu2+,Dy3+,Nd3+。文章讨论了Dy3+的掺入量、Nd3+的掺入量、分散方法(搅拌或超声波分散)和燃烧温度等影响材料发光 性能的因素。测试结果表明,我们可以看出加入一定量的Dy3+能够增强 CaAl2O4:Eu2+,Nd3+的发光强度,加入合适摩尔含量的H3BO3后,形成晶体所需的温度会降低。用超声波分散方法处理样品比用搅拌处理的样品的发光性能要 好。研究了燃烧温度、Eu2+和Dy3+的掺杂量、助熔剂硼酸的加入量、尿素加入 量及Al/Sr的比例对Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料发光性能的影响, 从而确定了长余辉发光材料Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+的最佳合成工艺.所得产物 分别进行了XRD、TEM、荧光测试和亮度测试,分析结果表明磷光体存在400nm 和482nm两个发射峰,分别对应于Eu2+在基质中两种不同的存在方式,与传统的 高温固相法相比发射主峰出现了蓝移;亮度测试找到了最佳的原料配比及合成条件. 同主题文章 【关键词相关文档搜索】：物理化学; 长余辉发光材料; 溶胶-凝胶燃烧法; 超声波分散; 光学性质 【作者相关信息搜索】：中南民族大学;物理化学;陈栋华;张博;
发光材料制备方法
发光材料的制备方法 随着发光材料基质类型的不断发展，其制备方法也逐渐趋于多样化[7~10]针对各种基质的特点，相应发展出了溶胶－凝胶法、高温固相法、燃烧合成法、微波加热法、水热法、喷雾热解法、化学沉淀法、电弧法等制备技术。这些制备方法的基本原理有着显著的差别，适用性也有所不同，具有较强的针对性。 1、溶胶—凝胶法 溶胶一凝胶法(Sol-Gel)是低温合成材料的一种新工艺，它最早是用来合成玻璃的，但近十多年来，一直是玻璃陶瓷等先进材料合成技术研究的热点，其原理是将组成元素的金属无机或有机化合物作为先驱体，经过水解形成凝胶，这些凝胶经过烘干成为玻璃粉末并进行成型，再在较低温度下进行烧结，形成玻璃陶瓷。溶胶一凝胶法是应用前景非常广泛的合成方法。它是采用特定的材料前驱体在一定条件下水解，形成溶胶，然后经溶剂挥发及加热等处理，使溶胶转变成网状结构的凝胶，再经过适当的后处理工艺形成纳米材料的一种方法。 利用溶胶一凝胶法(Sol-Gel)制备发光材料时，把选好的基质材料制成溶液，配以激活剂、助溶剂等的有机化合物溶液或化合物的水溶液，混合均匀，溶液静化数小时后形成凝胶，经干燥、灼烧除去有机物后，再在一定气氛下烧结成产品，得到发光材料粉体。范恩荣[11]用溶胶一凝胶新工艺制备出硅酸锌、硅酸钙发光材料。 此方法制备发光材料具有均匀性好，烧结温度低，反应容易控制，材料的发光带窄，发光效率高等优点。但存在着要使用金属有机溶剂，成本高、操作繁琐、生产周期长，凝胶在烧结过程中收缩较大，制品易变形，对发光性能有一定影响等缺点。 溶胶－凝胶技术作为一种先进的工艺方法，具有反应温度低、对基材的尺寸与形状没有过高要求、仪器费用低、操作简单、材料性能调节余地大等特点，可以很方便地通过改变参与反应的有机与无机组分的含量来实现纳米涂层性能的调节。 溶胶是分散介质中基本单元尺寸为1～100 nm的固体粒子而形成的分散体系。在Sol-Gel涂层制备中，溶胶的制备可分为有机途径和无机途径两种。有机途径是通过有机醇盐的水解与缩聚而形成溶胶；无机途径则是通过某种方法制得
发光材料的制备和特性研究274(实验)
材料物理综合实验报告 实验题目：发光材料的制备和特性研究 物理与能源学院材料物理专业 ___2011___级____1___班 学号__106072011274______ 姓名__赖婷婷___________ 指导老师:__林林老师______
发光材料的制备和特性研究（实验报告） 摘要：本实验用高温固相法制备钼酸钇镝，通过紫外分光光度计对材料的激发强度和发射强度进行测试，结果发现钼酸钇镝在波长为353nm时激发峰最强，在波长为383.5nm时的发射峰最强 引言：发光是物质将某种方式吸收的能量转化为光辐射的过程，是热辐射之外的另一种辐射。要确定某一种材料是否发光并没有明显的界限，一般激发条件下不发光的材料在非常强的能量激发下有微弱的发光。有些材料需要提高纯度，发光才能变强，有些材料则需要掺入一定量的激活剂才能发光发光材料在信息、能源、材料、航天航空、生物技术和环境科学等领域有着广泛的应用前景，对全球信息高速公路的建设及国家经济和科技的发展有着举足轻重的推动作用。稀土离子掺杂材料的上转换发光，是一种吸收两个或两个以上的低能光子发射出一个高能光子的发光过程。掺杂在晶体或玻璃态物质基质中的稀土离子，可以通过激发态吸收和各种能量传递过程被激发至高于泵浦能量的能级而向下跃迁产生上转换发射。 发光材料种类和应用 对固体发光材料而言，发光材料主要包括无机材料和有机材料两大类，根据其被激发的方式不同可以具体划分为以下几种类型:
稀土发光材料的发光原理： 三价稀土离子：La3+： [Xe] 4f0------Lu3+：[Xe]4f14 [Xe]=[Kr]4d105s25p6，三价稀土离子，4f电子能量最高。三价稀土离子的发射和激发绝大多数是由4f电子在f组态内不同能级之间的跃迁而产生的，称为4f－4f跃迁,4f－4f跃迁种类丰富，谱线很多。4f电子能量高于5s和5p，但比5s和5p电子离核近，处于内层。5s25p6形成了良好的电屏蔽，三价稀土离子掺入晶体时，在晶体中比较独，4f能级位置受晶体的影响不大，在所有晶体中都差不多在+3价稀土离子中，Y3+和La3+无4f电子，Lu3+的4f亚层为全充满的，都具有密闭的壳层。因此是光学惰性的，适用于作基质材料。从Ce3+到Yb3+，电子依次填充在4f轨道，从f 1 到 f 13，其电子层中都具有未成对电子，其跃迁可产生发光。这些离子适于作为发光材料的激活离子。 Dieke图：三价稀土离子在LaCl3晶体中的4f电子能级图
燃烧法合成高纯β-SiC超细粉的工艺参数
蒲永平等：施主掺杂BaTiO3陶瓷临界浓度的理论计算· 817 ·第35卷第7期 燃烧法合成高纯β–SiC超细粉的工艺参数 张利锋，燕青芝，沈卫平，葛昌纯 (北京科技大学特种陶瓷粉末冶金研究室，北京 100083) 摘要：以硅粉、碳黑、活性炭为原料，以聚四氟乙烯为添加剂，在氮气中分别用直接燃烧合成和预热燃烧合成工艺制备了高纯β–SiC微粉。用扫描电镜测得产物呈等轴球形，平均粒径为100nm。添加剂聚四氟乙烯的质量分数(下同)为5%以上时，均可以直接点燃合成高纯度亚微米级的β–SiC，2%的添加剂就可以使理论预热温度由1023K降到673K，降低了成本。另外，以活性炭代替碳黑为原料，对比了硅和碳的摩尔比为1:1和1:1.25的2个配方对产物物相的影响, 说明用足够纯净的活性炭为原料代替碳黑制备β–SiC是可行的。将预热法、氮气助燃法以及化学活化法成功的进行了结合，布料方式由以往的压块改为直接粉状布料，且在60L燃烧合成反应器中单炉装料1kg条件下，合成了高纯度的β–SiC粉体，适应了中试生产的需要。 关键词：燃烧合成；β–碳化硅；亚微米粉末；预热自蔓延反应；化学活化自蔓延反应 中图分类号：TQ174 文献标识码：A 文章编号：0454–5648(2007)07–0817–05 TECHNOLOGY PARAMETERS OF ULTRA-FINE β–SiC POWDER BY COMBUSTION SYNTHESIS ZHANG Lifeng，YAN Qingzhi，SHEN Weiping，GE Changchun (Laboratory of Special Ceramics and Powder Metallurgy, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China) Abstract: Ultra-fine β–SiC powder has been obtained by two methods, direct combustion synthesis and preheating combustion syn-thesis, in nitrogen atmosphere using Si, carbon, activated carbon as raw materials and teflon (–C2F4–)n as additive. The crystallites of combustion products measured by a scanning electron microscopy showed that they are global and the average diameters are about 100 nm. Pure and ultra-fine β–SiC powders can be obtained on direct combustion when the mass fraction(the same below) of additive is more than 5%. The theoretic preheating-temperature can decrease from 1023K to 673K by decreasing the amount of additive to 2% and thus saving the cost. The same time, using activated carbon as substitution of carbon, the effect on combustion products of two batches of mole ratio of Si to active C with 1:1 and 1:1.25 was compared, it illustrated that the substitution of purer active C for carbon as raw material in preparing the β–SiC is possible. Three methods of preheating combustion synthesis, combustion synthesis in nitrogen atmosphere and chemical stimulation combustion synthesis were successfully combined, and the material introduce from pressed block to powdery spread, the ultra-fine β–SiC powders were fabricated through combustion synthesis in 60L reactor with a single load of more than 1 kg materials. It makes the needs of pilot-plant. Key words: combustion synthesis; beta silicon carbide; ultra-fine powder; preheating combustion synthesis; chemical stimulation combustion synthesis SiC最常见的有2种晶型[1]：α–SiC和β–SiC。β–SiC为立方晶型，类似金刚石的结构。与六方晶型的α–SiC相比，β–SiC有更高的硬度(Mohs硬度达9.5以上)，更好的韧性和优越的磨削性能。β–SiC 相对于α–SiC还具有更加优异的烧结性能，而且粉体越细，烧结活性越高。此外，β–SiC还具有良好的吸波性能，是良好的吸波材料。 目前超细β–SiC的生产主要采用Acheson法，存在的问题是反应时间长(一般达几十小时)、需要酸洗除杂等后续工艺[2–6]。探索高效节能的低成本制备工艺一直是近年来的研究热点。 燃烧合成是已经得到广泛研究和获得应用的一种材料合成和制备的新技术[7–9]，它是利用外部提供的瞬间能量，诱发高放热化学反应体系产生局部化 收稿日期：2007–01–11。修改稿收到日期：2007–03–08。第一作者：张利锋(1982～)，男，硕士。Received date:2007–01–11. Approved date: 2007–03–08. First author: ZHANG Lifeng (1982—), male, master. E-mail: zlf8207@https://www.wendangku.net/doc/4514804368.html, 第35卷第7期2007年7月 硅酸盐学报 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol. 35，No. 7 J u l y，2007
稀土长余辉夜光粉
稀土长余辉夜光粉 耀德兴科技生产的稀土长余辉长效夜光粉属碱土铝酸盐环保高亮超长余辉发光材料，组成可表示为：al2o3·(sr、mg、ca)o：(eu、la、dy)b,可在日光或灯光照射下吸光5－20分钟后,将吸收的光能转化后储存在晶格中,在暗处又可将能量转化为光能而发光,可有效持续发光(发光亮度大于10mcd/m2)达到8－10小时，发光亮度衰减到人的肉眼观察下限（0．32mcd/m2）的时间更可达70小时以上，化学性质稳定，吸光、蓄光、发光过程可重复进行，使用寿命可达20年以上。该类材料无毒害，不含放射性，生产过程也无有害物质产生。 由于具有上述特性，使它可以广泛应用于许多不同的领域，可以制成涂料，油墨，塑料，橡胶，纸张，胶片等，安全的应用于日用消费品，如：在服装，鞋帽，文具，钟表，开关，标牌，鱼具，装饰品，工艺品和体育用品中，在建筑装饰，运输工具，军事设施，消防应急系统方面，如：进出标语，逃生，救生路线的标志指示系统，具有良好可靠的作用。 一、长效夜光粉的主要技术指标： 1、耀德兴科技长效夜光粉成份主体为：铝酸锶（sro）·(mgo)0．1·al2o3(euo, dy2o3)0．01b。 2．比重本产品密度为：3.4-3.6，松装比重1.5至2.5之间，不同型号有所不同。3．激发时间在不同照度下需要的激发时间有所不同，在500－1000lux的d65光照下，需要的时间约为15－30分钟，另不同型号的产品也略有不同。 4．耐光性日常强光及紫外灯强照射条件下200小时未见明显变化。 5．耐水性未处理产品水中浸泡1小时未见明显变化，之后逐渐水解,体色变白，失去余辉特性。（兰光和红光夜光粉属另外体系，浸泡水不改变发光性能。）6．放射性经国家相关部门检测，无放射性。 7．耐热性黄绿粉从摄氏400度起亮度性能开始下降,600度后下降30%以上，兰绿粉耐热性比黄绿粉高200度。 二．长效夜光粉在塑料中的应用 耀德兴科技长效夜光粉可以与多种树脂混合制成塑料粒，如：pe、pp、abs、pvc 等，通过挤出、注塑、吹塑、真空成型等方法，制成多种多样的塑料制品。长效夜光粉在注塑过程中比较容易出现“发黑” ，如果按下面的注意事项加以控制，就可以大大减小发黑问题，提高产品质量。长效夜光粉比较“惧怕”铁，在与铁的接触过程中，夜光粉会发黑，发光性能降低，因此，整个生产工艺过程中要减少粉与铁的接触时间和接触强度。尽量缩短粉与塑料粒的混合时间，有条件的可以修改混料设备，将料与铁分隔开，选择加热筒较短的注塑机，控制好注塑温度和注塑压力。具体方法如下： 1.配方方面： a. 塑料的选用最好选择粉状的，且熔融指数越高越好。因为树脂的熔融指数越高，越能充分发挥发光材料的作用。 b. 发光粉的选用以粒较小的300目以下发光粉的效果最佳。 c. 润滑剂的选用聚脂烃类（如pe，pp）树脂应选用硬脂酸酰胺为润滑剂，用量为树脂量的0.2％。 abs，ps，pc，as，pmma等树脂则选用硬脂酸酰胺为润滑剂，
燃烧法制备SrAl2O4-Eu,Dy超长余辉发光材料实验报告教材
中南民族大学 实验报告 实验课名称：化学综合实验指导老师：唐万军 学生姓名：专业：班级：学号： 实验名称：燃烧法制备SrAl2O4:Eu,Dy超长余辉发光材料 实验日期：组别：实验成绩： 一、目的要求 1、了解稀土掺杂铝酸盐长余辉材料的合成方法与应用领域。 2、设计实验方案，采用燃烧法合成SrAl2O4:Eu2+，Dy3+，测试其发光特性。 3、学会使用LS-55光度计和屏幕亮度计，根据X射线粉末衍射谱图，分析鉴定多晶样品的物相。 二、基本原理 长余辉发光材料也被称作蓄光材料，或者夜光材料，指的是在自然光或其它人造光源照射下能够存储外界光辐照的能量，然后在某一温度下（指室温），缓慢地以可见光的形式释放这些存储能量的光致发光材料。 20 世纪90 年代以来，开发的以碱土铝酸盐为基质的稀土长余辉发光材料, 以其优异的长余辉发光性能，引起了人们对长余辉发光材料的广泛关注。目前稀土离子掺杂的碱土铝(硅)酸盐长余辉材料已进入实用阶段。国内较大的生产厂家有大连路明、济南伦博、重庆上游等。市场上可见的产品除了初级的荧光粉外，主要有夜光标牌、夜光油漆、夜光塑料、夜光胶带、夜光陶瓷、夜光纤维等, 主要用于暗环境下的弱光指示照明和工艺美术品等。随着长余辉材料的形态从粉末扩展至玻璃、单晶、薄膜和玻璃陶瓷，对长余辉材料应用的探讨也从弱光照明、指示等扩展到信息存储、高能射线探测等领域。长余辉材料受到人们越来越多的重视。 从基质成分的角度划分，目前长余辉发光材料主要包括硫化物型、碱土铝酸盐型、硅酸盐型及其它基质型长余辉发光材料。不同长余辉发光材料的发光性能见表1。 表1 不同长余辉发光材料的发光性能 发光材料发光颜色发光谱峰波长/nm 余辉时间/min BaAl2O4:Eu,Dy 蓝绿色496 120 CaAl2O4:Eu,Nd 蓝紫色446 1000 Sr4Al14O25:Eu,Dy 蓝绿色490 2000 SrAl2O4:Eu,Dy 黄绿色520 4000 Sr2MgSi2O7:Eu,Dy 蓝色469 2000
发光材料的制备
实验三微波法制备蓝色荧光粉Ca1-x Sr x F2:Eu 一、实验目的 1. 掌握共沉淀-微波法制备荧光粉的方法 2. 熟悉微波反应装置以及具体的实验操作 3. 制备纳米复合荧光粉 二、主要仪器与药品 1、仪器 烧杯，胶头滴管，瓷坩埚（100ml、20ml）各一个，分析天平，离心机，烘箱，微波炉，紫外灯 2、药品 硝酸钙，硝酸锶，三氧化二铕（Eu2O3），氟化铵，硝酸，活性炭（炭粒） 三实验原理与技术 共沉淀法是将沉淀剂加入到混合金属盐溶液中，促使各组分均匀混合沉淀，然后加热分解以获得产物的方法。化学共沉淀法的优势在于它不仅可以将原料提纯与细化，而且可以在制备过程中完成反应及掺杂过程。这种方法具有工艺简单、经济，反应物混合均匀，焙烧温度较低、时间较短、产品性能良好等优点。但制备过程中仍有不少问题有待解决，例如过程中易引入杂质，形成的沉淀呈胶体状态导致洗涤和过滤方面的问题，如何选择适宜的沉淀剂和控制制备条件等。 微波合成法是近年来迅速发展起来的一种新合成方法，应用于光致发光材料的制备，已获得了多种粒度细小、分布均匀、色泽纯正、发光效率高的荧光粉。这种方法是将原料按比例混合后研磨，装入特定的反应器，在微波炉中加热反应20—40min，取出后进行简单的后处理即得成品。微波热合成法的显著优点是反应彻底、快速、高效、节能、洁净、经济，使用方法和设备简单，只需家用微波炉即可。用此法合成的产品疏松．粒度小。分布均匀，色泽纯正，发光效率高，有较好的应用价值； 氟化物性能稳定，不易潮解，透光率好，而且生产成本低，有着有机物和硫化物无法比拟的优点。通过对其进行稀土掺杂，可以制备出与植物光合作用所吸收光谱相匹配的新型高效转光剂。但是目前文献报道的大都是通过高温固相法
合成气的制备方法
二甲醚原料----合成气 合成气的主要组分为CO和H2,可作为化学工业的基础原料,亦可作为制氢气和发电的原料。经过多年的发展,目前以天然气、煤为原料的合成气制备工艺已很成熟,以合成气为原料的合成氨、含氧化物、烃类及碳一化工生产技术均已投入商业运行。清洁高效的煤气化联合循环发电系统的成功开发,进一步促进了合成气制备技术的发展。合成气的用途广泛,廉价、清洁的合成气制备过程是实现绿色化工、合成液体燃料和优质冶金产品的基础。 1合成气的制备工艺 根据所用原料和设备的不同,合成气制备工艺可以分为不同的类型,目前大多数合成气制备工艺是以处理天然气和煤这2种原料的工艺为基础发展起来的。 以天然气为原料的合成气制备工艺 以天然气为原料制备合成气是一个复杂的反应过程,其主要的反应包括天然气的蒸汽转化反应(1)、部分氧化反应(2)、完全燃烧反应(3)、一氧化碳变换反应(4)和甲烷与二氧化碳重整反应(5)。 CH4+H2O CO+3H2+206 kJ/mol (1) CH4+0·5O2CO+2H2-36 kJ/mol (2) CH4+2O2CO2+2H2O -802 kJ/mol (3) CO+H2O CO2+H2-41 kJ/mol (4) CH4+CO22CO+2H2+247 kJ/mol (5) 这几个主要反应的不同组合、不同的实施方式和生产装置,形成了天然气转化制备合成气的多种工艺。从工艺特征上来讲,目前成熟的天然气转化制备合成气的工艺可分为管式炉蒸汽转化法、部分氧化法和两者的组合方法等三大类。 甲烷蒸汽转化 甲烷蒸汽转化的代表反应式为(1)。工业上使用以Ni为活性组分,载体可用硅铝酸钙、铝酸钙以及难熔的耐火氧化物为催化剂,生成的合成气中H2/CO体积比约为3：0,适合于制备合成氨和氢气为主产品的工艺。此工艺能耗高,燃料天然气约占天然气总用量的1/3,高温下催化剂易失活,设备庞大,投资和操作费用高。 甲烷非催化部分氧化 甲烷非催化部分氧化的代表反应式为(2)。CH4与O2的混合气体在1 000~1 500℃下反应,伴有燃烧反应进行,生产的合成气中H2/CO体积比约为2:0,适合于甲醇、F-T合成生产。此工
稀土长余辉发光材料SrAl2O4Eu2+,Dy3+的制备及性能研究【文献综述】
文献综述 稀土长余辉发光材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+的制备及性能研究 一、前言 长余辉发光材料属于光致发光材料的一种,发光持续时间较长,最长可达十几个小时,也称蓄光型发光材料、荧光粉等。由于长余辉发光材料的余辉和温度特性,即使用环境温度变化时材料和制品的发光亮度会相应改变[1],因而,长余辉发光材料除被用做蓄光材料外,还可用作制备传感器的敏感材料。近年来,长余辉发光材料的应用研究不断进展,范围也 迅速扩大,已在消防安全、建筑装饰、涂料油墨、陶瓷器件、交通运输和城乡建设等发挥着照明、指示、装饰等作用. 长余辉发光材料的种类与特性 1）金属硫化物体系长余辉发光材料。即传统的、第一代。典型代表是ZnS∶Cu, Co材料，其发光颜色多样,弱光下吸收速度较快,但余辉时间短,化学性质不稳定,易潮解。虽然加入放射性元素后可克服以上缺点,可是放射性元素对环境和人体会造成危害,从而极大地限制了它的应用。2)铝酸盐体系长余辉发光材料。目前,铝酸盐体系中发光性能比较优异的长余辉发光材料主要是MAl2O4∶Eu3 + , R3 + (Dy3 + , Nd3 +等) ，其发射峰主要是集中在蓝绿光波段,亮度高,余辉时间长,且化学稳定性好[2]。铝酸盐体系长余辉发光材料的突出优点是余辉性能超群、化学稳定性好和光稳定性好;缺点是遇水不稳定、发光颜色不丰富。3)硅酸盐体系长余辉发光材料. 化学稳定性好、耐水性强、紫外辐照性稳定、余辉亮度高、余辉时间长、应用特性优异等特点,弥补了铝酸盐体系的不足,将长余辉材料的研究推向了一个新的时代。 目前,获得实际应用的长余辉发光材料主要是传统的硫化物体系长余辉材料和掺有稀土元素的长余辉发光材料。本文主要综述了稀土掺杂Eu2+,Dy3+的铝酸盐体系长余辉发光材料的制备及发展。 二、稀土长余辉发光材料制备工艺 1．高温固相反应法[3-6] 高温固相法是合成发光材料中应用最早和最多的一种方法。固相反应通常取决于材料的晶体结构和缺陷结构，而不仅仅是成分的固有反应性能，固相反应的充要条件是反应物必须相互接触，即反应是通过颗粒间界面进行的。反应物颗粒越细，其比表面积也就越大，有利于固相反应的进行。因此，将反应物充分混合和研磨均匀，可增加反应物之间的接触面积，
溶液燃烧法制备无机材料
引言 (2) 1.溶液燃烧合成基本原理 (3) 1.1 发生燃烧合成的基本要素是 (3) 1.2 与传统工艺先比，燃烧合成技术的优点 (3) 2溶液燃烧制备过程的影响因素 (4) 2.1燃料的种类和用量 (4) 2.2 助剂 (5) 2.3pH (6) 结语 (7) 参考文献 (7)
溶液燃烧法制备无机材料 摘要：溶液燃烧法是一种新型无机材料制备工艺，介绍了该法制备机材料的特点和过程，阐述了燃料种类和用量、助剂、pH以及微波加热等因素对溶液燃烧过程及材料性质的影响，综述了制备荧光材料催化材料、电池材料、磁性材料和染料等方面的研究进展。 关键词：溶液燃烧法；无机材料；燃料 Abstract：Solution combustion(SC) is a new process to prepare various inorganic materials．In this paper，the characteristics and process of SC are introduced，and the effects of preparation conditions，such as fuel ，ratio of fuel to oxidant，promoter，pH，microwave，etc．，on SC process and nature of inorganic materials are discussed．The SC application in preparation of phosphors，catalysts，battery and electrode magnetic material and pigments are introduced as well． Key words：solution combustion synthesis；inorganic material；fuel 引言 1967年，原苏联科学院化学物理研究所发现钛-硼混合物的自蔓延燃烧合成现象，称之为“固体火焰”。60年代末，又发现了许多金属与非金属难熔化合物的燃烧合成现象，并首先将这种靠反应自身放热来合成材料的合成技术称为自蔓延高温合成法。(Slef-propagating High-temperature Synthesis,简称SHS)。 SHS技术是利用外部提供的能量诱发，使高温放热反应体系的局部发生化学反应，形成反应前沿燃烧波，此后化学反应在自身放出热量的支持下，继续向前行进，使邻近的物料发生化学反应，结果形成一个以一定速度蔓延的燃烧波，随着燃烧波的推进，原始混合物料转化为产物，待燃烧波蔓延至整个试样时，则合成了所需的材料。SHS技术在合成过程中燃烧温度高，反应中温度梯度极大和燃烧波速度快。工艺设备简单、能耗少，可获得高纯的合成产物。但是SHS缺点是工艺可控性较差。此外，由于燃烧温度一般高于2000℃，合成的粉末粒度较粗，一般不适用于复合氧化物的合成。几年来，SHS与湿化学方法相结合，发展出主要用于合成金属氧化物的新工艺—低温燃烧合成工艺（loc-temperature combustion synthesis,LCS）。 由于自燃烧在很短时间内借助外界初始能量进行具有自蔓延性质的燃烧，大量的有机组成在短时间内迅速发生氧化=还原反应燃烧并以气体形式放出。这些热量一方面促进各反应物之间的质量传输和扩散，有利于反应的进行，同时促进反应过程中生成的碳化物的分解；另一方面迅速传递给与反应物临近的未反应物，使其温度升高从而使得反应得以自维持，因此留下的固态产物必然具有大量孔洞。LCS产物特有的多孔微结构的形貌特征，可形成比表面积高的超细氧化物粉。它既保持了湿化学法中成分原子水平均匀混合的优势，又利用了反应体系自身的氧化还原反应燃烧着一SHS的特性，在数分钟内结束反应，直接得到所需的金属氧化物粉体。