Золь-гель метод
Несмотря на недавно появившуюся волну научного интереса, использование золь-гельных методов для изготовления стекла и керамики не ново. Слово «золь» согласно Юргенсону и Страуманису описывает дисперсию коллоидов в жидкостях. В свою очередь, коллоиды описываются как твёрдые частицы диаметром в диапазоне 10 – 1000 А, каждая из которых содержит 103 – 109 атомов. Когда вязкость золя повышается в достаточной степени, обычно благодаря частичной потере его жидкой фазы, он становится жёстким. Этот жёсткий материал называется «гель». Наиболее широко исследованными неорганическими гелями являются кремнеземный и силикатный гели.
Одним из перспективных методов получения особо чистых однородных стекол и высокопористого стеклоподобного материала для изготовления разнообразных изделий для оптики, электроники, теплотехники, химической промышленности и т.п. является золь-гель метод – принципиально новый метод, позволяющий синтезировать продукты, минуя стадию варки (1-4).
Начало систематических исследований в области золь-гель синтеза стекол относится к концу 60-х – началу 80-х годов.
Наиболее интересным и перспективных для технологии стекла является способ непосредственного формирования изделия заданной формы путем поликонденсации гелей и последующего их уплотнения при термообработке (без плавления), т.е. способ, в котором реализуется постоянный переход золь – гель – стекло /8/.
Основными преимуществами данного способа является следующие:
- высокая чистота стекла, обусловленная чистотой сырьевых материалов;
- высокая однородность стекла, базирующаяся на однородности исходных компонентов;
- низкая температура получения монолитного стекла (снижение до ≥ 500оС);
- простота используемой аппаратуры и оборудования.
К недостаткам золь-гель технологии следует отнести высокую стоимость сырьевых материалов (прежде всего алкоксидов); технологические трудности, возникающие при получении монолитных стёкол (растрескивание гелей при сушке и термообработке); повышенное содержание гидроксильных групп в стекле; продолжительность процесса.
Смотрите также
Химия сегодня
Химия - наука о веществах, изучающая их состав, строение,
свойства, а также превращения веществ, на сопровождающиеся изменением состава
атомных ядер.
"Широко простирает химия руки
с ...