Tổng hợp trạng thái rắn

Tốc độ phản ứng trong tổng hợp trạng thái rắn đặc biệt quan trọng để mô tả đặc điểm. Các phản ứng trạng thái rắn phải hoàn thành, vì các kỹ thuật tinh chế chất rắn hình thành bị hạn chế nghiêm trọng. Tốc độ của phản ứng trạng thái rắn phụ thuộc vào các điều kiện phản ứng, bao gồm các tính chất cấu trúc, hình dạng và diện tích bề mặt của các chất phản ứng, tốc độ khuếch tán và các tính chất nhiệt động lực liên quan đến phản ứng. Các tính chất hóa học và vật lý của các vật liệu cuối cùng được xác định bởi  các kỹ thuật chuẩn bị cát hóa học.

Các kỹ thuật chuẩn bị hiện đại cho trạng thái rắn không giới hạn ở các biến thể của phương pháp gốm. Trong quá trình trao đổi chất rắn, các phản ứng của các hợp chất kim loại được bắt đầu bởi một nguồn năng lượng (ví dụ, ngọn lửa, cối xay bóng) và được nhân lên bởi nhiệt được giải phóng trong quá trình hình thành các sản phẩm và sản phẩm phụ.  Các phương pháp Sol-ge sử dụng dung dịch tập trung hoặc dung dịch keo (cam), được làm nóng tuần tự, sấy khô và lão hóa để tạo thành gel, lớp phủ và vật liệu nano. Các phương pháp Solvothermal liên quan đến các dung dịch sưởi ấm trong một bể chứa áp suất đóng ở nhiệt độ trên điểm sôi tiêu chuẩn của dung môi hữu cơ được chọn; nếu dung môi là nước, đây được gọi là phương pháp thủy nhiệt. Nhiều phương pháp tổng hợp nơi một vật liệu rắn được hình thành, chẳng hạn như lắng đọng pha hơi, xen kẽ, tăng trưởng tinh thể đơn lẻ và tổng hợp vật liệu nano, có thể được phân loại là tổng hợp trạng thái rắn.