|
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.
|
