介金屬化合物 (TiAl, NiTi, NiAl, …) 和半導體化合物 (GaAs, PbTe, BiTe, GeSb, …) 大部份是由元素直接合成, 合成的方法大概有以下三種:

  1. 真空封管 (Evacuated Sealed Quartz Tube)

把化學計量比的元素封入抽真空的石英管內, 加熱到反應溫度, 即可讓化合物合成. 此法避免了元素的氧化及蒸發, 可得到結晶性良好的化合物. 因石英管的耐熱僅到1200C, 故合成溫度高於 1200C 的材料不適用. 

Bi2Te3 封管合成

Bi2Te3

Bi2Te3 封管合成
  1. 真空熔煉 (Vacuum Melting)

把化學計量比的元素在水冷銅坩堝內, 用感應電流或直流電弧熔解, 可直接得到介金屬化合物. 此法適用於高熔點合金或氧化物陶瓷.

Tb0.33Dy0.67Fe2

Tb0.33Dy0.67Fe2

  1. 機械合金 (Mechanical Alloying)

把化學計量比的元素粉末放入行星球磨機, 放入至少 10 倍重量的 YSZ 研磨球, 以 350~500rpm 的轉速, 運行數 10 小時後, 因粉末的持續撞擊破碎, 促成合金反應. 此法適用於不易以真空熔煉法合成的介金屬化合物, 比如 Mg2Ni, Mg2Si. 因長時間的粉末研磨, 此法易因粉末黏壁, 粉末黏球, 造成產率不佳, 也可能因球磨罐及研磨球的磨耗造成粉末污染.