Síntese em estado sólido

A síntese em estado sólido, ou método cerâmico, é comumente usada para provocar uma reação química a partir de materiais de partida sólidos para formar um novo sólido com uma estrutura bem definida. Os produtos finais incluem materiais policristalinos, cristais únicos, óculos e materiais de filme fino que são amplamente utilizados para aplicações nos campos energético e eletrônico.

Os compostos metálicos de grãos finos são combinados, peletizados e aquecidos a uma temperatura controlada por um período de tempo específico. Alguns compostos metálicos, como óxidos metálicos ou sais, requerem condições extremas, como altas temperaturas e pressão, para iniciar reações em fluxo de material fundido ou fase de vapor de condensação rápida. Este processo é frequentemente chamado de reação química “shake and bake” (agite e asse) ou “heat and beat” (aqueça e pressione).

É particularmente importante caracterizar a taxa de reação na síntese em estado sólido. As reações em estado sólido devem ser finalizadas, pois as técnicas de purificação dos sólidos formados são significativamente limitadas. A taxa da reação em estado sólido depende das condições de reação, incluindo as propriedades estruturais, o formato e a área de superfície dos reagentes, a taxa de difusão e as propriedades termodinâmicas associadas à nucleação/reação. As propriedades químicas e físicas dos materiais finais são determinadas pelos precursores químicos e pelas técnicas de preparo.