Some recent developments in mechanical activation and mechanosynthesis

Gaffet, Éric; Bernard, Frédéric; Nièpce, J.C.; Charlot, F.; Gras, Christophe; Caër, G. Le; Guichard, J.L.; Delcroix, P.; Mocellin, A.; Tillement, Olivier

doi:10.1039/a804645j

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“…Usually each micrometer-sized powder particle is comprised of a mixture of nanosized grains of the product phases, as can be observed in our case. [573][574][575] The dimension of the grains changes with milling time (Fig. 34).…”

Section: Redox Reactionsmentioning

confidence: 99%

Hallmarks of mechanochemistry: from nanoparticles to technology

et al. 2013

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The aim of this review article on recent developments of mechanochemistry (nowadays established as a part of chemistry) is to provide a comprehensive overview of advances achieved in the field of atomistic processes, phase transformations, simple and multicomponent nanosystems and peculiarities of mechanochemical reactions. Industrial aspects with successful penetration into fields like materials engineering, heterogeneous catalysis and extractive metallurgy are also reviewed. The hallmarks of mechanochemistry include influencing reactivity of solids by the presence of solid-state defects, interphases and relaxation phenomena, enabling processes to take place under non-equilibrium conditions, creating a well-crystallized core of nanoparticles with disordered near-surface shell regions and performing simple dry time-convenient one-step syntheses. Underlying these hallmarks are technological consequences like preparing new nanomaterials with the desired properties or producing these materials in a reproducible way with high yield and under simple and easy operating conditions. The last but not least hallmark is enabling work under environmentally friendly and essentially waste-free conditions (822 references).

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Section: Redox Reactionsmentioning

confidence: 99%

Hallmarks of mechanochemistry: from nanoparticles to technology

et al. 2013

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“…En resumen, las diferencias fundamentales entre los métodos de estado sólido convencionales y los de activación mecanoquímica se deben a que en estos últimos se producen: cambios locales de temperatura y presión en la región de contacto y constante renovación de dicho contacto entre reactivos, debido al movimiento de los mismos. El método de activación mecanoquímica y mecanosíntesis fue, en principio, aplicado para la síntesis de aleaciones, aunque poco a poco, desde no hace mucho tiempo, se va desarrollando para la preparación de óxidos metaestable o con propiedades optimizadas para diversos fines (37,38). En los últi-mos tiempos, la técnica de activación mecanoquímica ha sido también aplicada para la obtención de cerámicas ferro-piezoeléctricas relacionadas con los PZT (39,40), comprobándose una gran mejoría, en cuanto a la pureza de los materiales preparados y sus respuestas eléctricas.…”

Section: Importancia De Los Metodos De Síntesis Utilizadosunclassified

Óxidos con estructura tipo perovsquita laminar: síntesis, características estructurales y propiedades eléctricas

Castro¹

2002

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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Los óxidos tipo Aurivillius presentan una estructura perovsquita laminar, constituida por el apilamiento de capas tipo perovsquita [A n-1 B n O 3n+1 ] y capas [Bi 2 O 2 ]. Se estudia la estabilidad estructural de estos óxidos en función de los radios iónicos de los cationes que participan en ellos y de la influencia de pares electrónicos libres (ns 2 ) asociados a los cationes que constituyen la capa de bismuto. Se han puesto a punto métodos alternativos que permiten optimizar las condiciones de síntesis y abaratar los sistemas de producción, como el de activación mecanoquímica. Se muestran ejemplos de fases de Aurivillius, en los que se pone de manifiesto las propiedades ferro-piezoeléctricas y de conductividad iónica de estos materiales. La mesoestructura y propiedades ferro-piezoeléctricas se ven netamente mejoradas gracias a la utilización del método mecanoquímico. Se demuestra que la T c es fuertemente dependiente de la estructura cristalina, la cual depende del tamaño y naturaleza de los cationes que constituyen cada fase. La conductividad iónica en estos materiales se produce por salto de iones oxígeno entre posiciones ocupadas y vacantes en la capa perovsquita, mientras que es insensible a la presencia de vacantes aniónicas en la capa de bismuto. Tratamientos mecánicos permiten el reciclado de ciertos materiales deteriorados en ciclos térmicos. Palabras clave: Perovsquitas laminares; pares electrónicos no enlazados; activación mecanoquímica; ferro-piezoelectricidad; conductividad iónica. Layered Perovskite Oxides: Synthesis, Structural Characteristics and Electrical PropertiesThe Aurivillius type oxides show a layered perovskite structure, built up by the interleaved of perovskite [A n-1 B n O 3n+1 ] and [Bi 2 O 2 ] sheets. The structural stability of these oxides is presented as a function of the ionic radii and lone pair of electrons (ns 2 ) of cations. New mechanochemical activation synthesis methods have been used in order to facilitate the preparation of Aurivillius phases and to cheapen their production systems. Some Aurivillius ferro-piezoelectric and ionic conductors examples are shown. The mesostructure and ferro-piezoelectric properties are improved by processing materials from mechanochemically activated amorphous powdered precursors. Change in unit-cell volume of these materials, by means of cationic substitutions, are responsible for the changes of their T c . Ionic conductivity in Aurivillius oxides occurs by hopping between neighboring oxygen positions within perovskite layer while ion migration within bismuth layer would have a negligible contribution. Mechanical processes can recycle some of these materials, damaged by consecutive thermal treatments. INTRODUCCIÓNLos óxidos pertenecientes al tipo estructural de las perovsquitas son conocidos por el gran número de propiedades físi-cas de interés que pueden presentar, las cuales pueden controlarse atendiendo a tres aspectos: la composición química, puesto que es posible realizar dopados y sustituciones catió-nicas en ellos; la estructura c...

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“…Механическое активирование (МА) широко ис-пользуется для повышения реакционной способ-ности шихтовых смесей за счет увеличения вну-тренней энергии, снятия кинетических затрудне-ний, что позволяет осуществлять СВС даже в низ-коэкзотермических системах [2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13]. Ранее [2,5,6,[8][9][10]14] МА успешно применялось в качестве предварительной стадии подготовки реакцион-ной смеси к последующему синтезу материалов в системах Mo-Si [2,5,[8][9][10] и Mo-B [6,8,14].…”

Section: № 1 2014unclassified