溶胶凝胶制备玻璃

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溶胶-凝胶原理及技术

溶胶-凝胶原理及技术

玻璃陶瓷制备
玻璃陶瓷是一种无机非金属材料,通过溶胶-凝胶技术可以制备出具有优异性能的玻 璃陶瓷。
在制备过程中,溶胶-凝胶技术可以控制玻璃陶瓷的微观结构和相组成,从而获得具 有高强度、高硬度和优良热稳定性的玻璃陶瓷。
此外,通过溶胶-凝胶技术还可以制备出具有特定光学、电学和磁学性能的玻璃陶瓷, 广泛应用于光学仪器、电子器件和磁性材料等领域。
纳米材料和复合材料。
21世纪
溶胶-凝胶技术不断优化和发 展,在材料科学、化学、生物
学等领域得到广泛应用。
02 溶胶-凝胶原理
溶胶的制备
01
02
03
金属醇盐的水解
将金属醇盐与水进行反应, 生成相应的溶胶。
非金属醇盐的水解
非金属醇盐也可以通过水 解反应生成溶胶。
氧化还原反应
通过氧化还原反应制备溶 胶。
凝胶具有孔洞结构、高比表面积、良好的吸附性 能等性质。
应用领域
溶胶-凝胶技术广泛应用于材料科学、化学、生物 学等领域。
03 溶胶-凝胶技术制备材料
无机材料
陶瓷材料
通过溶胶-凝胶技术可以制备出高 纯度、高致密度的陶瓷材料,如
氧化物、氮化物、碳化物等。
玻璃材料
利用溶胶-凝胶技术可以制备出具 有特殊性能的玻璃材料,如光子玻 璃、微晶玻璃等。
催化剂载体制备
催化剂是一种能够加速化学反应的物质,而催化剂载体则是承载催化剂 的物质,通过溶胶-凝胶技术可以制备出具有优异性能的催化剂载体。
在制备过程中,溶胶-凝胶技术可以控制催化剂载体的孔结构、比表面积 和热稳定性等性能,从而获得具有高活性、高稳定性和优良再生性的催 化剂载体。
此外,通过溶胶-凝胶技术还可以制备出具有特定光学、电学和磁学性能 的催化剂载体,广泛应用于化工、环保和能源等领域。

溶胶-凝胶成膜原理与分析原理

溶胶-凝胶成膜原理与分析原理

溶胶-凝胶成膜原理与分析原理1溶胶-凝胶技术的概述溶胶-凝胶工艺是通过溶胶-凝胶转变过程制备玻璃、陶瓷以及其它一些无机材料或复合材料的一种工艺。

一般的说,易水解的金属化合物,如氯化物、硝酸盐、金属醇盐等都适用于溶胶-凝胶工艺。

关于溶胶-凝胶法的定义范围有两种不同的看法,有人认为溶胶-凝胶过程包括液体溶液、硅胶、金属酸、金属氯化物等胶体悬浮液和金属醇盐溶液中所有的凝胶生长过程。

定义的关键是过程中有凝胶生成,而不强调凝胶生成的过程中是否形成了溶胶。

而一些人则认为溶胶-凝胶技术应体现出溶胶的性质,溶胶-凝胶技术指的是采用金属氧化物等的溶液制备胶态溶液,在加入稳定剂和调节剂的条件下控制凝胶过程。

溶胶-凝胶技术还包括凝胶的干燥和煅烧过程。

现在一般的看法倾向于前者的观点,认为 Sol-gel技术的特点在于凝胶的形成,而不在于是否经过了溶胶(sol)的过程。

1.1 溶胶-凝胶技术的发展过程采用溶胶-凝胶技术制备薄膜的历史相当悠久。

1939 年 W.Geffcken 和E.Berger 首次采用溶胶-凝胶浸渍法涂覆玻璃板,制备了改变玻璃光学反射性质的涂层,并取得了专利,在专利文献中首次提出溶胶-凝胶浸渍涂层工艺。

1959年德国特种玻璃股份公司采用溶胶凝胶浸渍涂层工艺开始批量生产汽车后视镜。

1962 年 H.Schroeder 在广泛研究光学涂层的基础上,发展了氧化物的薄膜物理。

随后 Dislich 和Leven等分别阐述了应用sol-gel 技术制备多组份氧化物的化学原理。

1969 年 Schott 玻璃公司以金属醇盐为原料,采用浸渍涂覆工艺生产出遮阳TiO2 涂层,应用于建筑物装潢用太阳能反射玻璃。

同年美国 Oak-Ridge 国家实验室(ORNL)应用 sol-gel 技术在无机溶液体系内制备出球状铀-钍核燃料,不仅使sol-gel 原料的成本大为降低,而且拓宽了 sol-gel 法的应用范围,使溶胶-凝胶法与实际工业过程联系更为密切,标志着溶胶-凝胶技术制备特性材料的真正开始。

一种溶胶凝胶法制备玻璃的生产设备及相关制备方法

一种溶胶凝胶法制备玻璃的生产设备及相关制备方法

一种溶胶凝胶法制备玻璃的生产设备及相关制备方法引言玻璃是一种广泛应用于建筑、家居、电子、光学等领域的重要材料。

溶胶凝胶法是一种常用的制备玻璃的工艺,通过溶胶的凝胶化和成型,可以获得高纯度、均匀性好的玻璃材料。

本文将介绍一种溶胶凝胶法制备玻璃的生产设备及相关制备方法。

设备要求1.溶胶制备设备:包括反应釜、搅拌器、加热装置等,用于制备玻璃的溶胶;2.凝胶成型设备:包括模具、浇注装置等,用于将溶胶进行凝胶化和成型;3.烧结设备:用于将凝胶体烧结成玻璃材料。

制备方法以下是通过溶胶凝胶法制备玻璃的一般步骤:1.制备溶胶–在反应釜中加入玻璃原料,如二氧化硅(SiO2)、氧化钠(Na2O)、氧化钙(CaO)等,按照一定的配比进行称量。

–加入适量的溶剂,如水、醇类溶剂等,通过搅拌和加热使溶剂与玻璃原料充分混合,形成稳定的溶胶。

2.凝胶化–将制备好的溶胶倒入模具中,使其在室温下凝胶化。

凝胶化过程中,溶胶中的粒子逐渐形成三维网络结构,生成固体凝胶体。

3.调整凝胶性质–可根据需要对凝胶进行调整,如控制凝胶的孔隙度、硬度等。

可通过改变凝胶的制备条件,如pH值、温度等进行调整。

4.烧结–将凝胶体从模具中取出,放入烧结设备中进行烧结。

烧结过程中,通过适当的温度控制使凝胶体中的有机物和水分蒸发、燃烧,最终形成无机玻璃体。

5.降温、固化–将烧结后的玻璃体降温至室温,使其逐渐固化。

6.后处理–对固化后的玻璃进行切割、打磨、抛光等工艺处理,得到符合要求的玻璃制品。

制备注意事项1.原料选择:根据所需的玻璃性质选择适当的原料,确保溶胶配比合理。

2.搅拌:制备溶胶时,需要充分搅拌原料和溶剂,使其彻底混合。

3.溶胶稳定性:溶胶在凝胶化前应具有良好的稳定性,避免溶胶在成型过程中的流失和析出。

4.成型技术:凝胶成型时,可采用浇注、注射、喷涂等不同的成型技术,以获得所需的形状和尺寸。

5.烧结温度控制:烧结过程中,需根据溶胶性质和材料要求,适当控制烧结温度,以保证玻璃体的质量和性能。

溶胶凝胶法的基本原理、发展及应用现状

溶胶凝胶法的基本原理、发展及应用现状

溶胶凝胶法的基本原理、发展及应用现状一、本文概述溶胶凝胶法(Sol-Gel Method)是一种重要的材料制备技术,广泛应用于陶瓷、玻璃、金属氧化物、复合材料等多个领域。

本文旨在全面阐述溶胶凝胶法的基本原理、发展历程以及应用现状。

我们将深入探讨溶胶凝胶法的基本原理,包括溶胶的形成、凝胶化过程以及材料的微观结构和性能调控。

我们将回顾溶胶凝胶法的发展历程,从早期的探索阶段到如今的成熟应用,分析其技术进步和主要成就。

我们将重点关注溶胶凝胶法的应用现状,涉及领域广泛,如能源、环境、生物医学等,展望其未来的发展趋势和潜在应用。

通过本文的阐述,我们期望为读者提供一个全面、深入的溶胶凝胶法知识体系,为相关领域的研究和应用提供有益的参考。

二、溶胶凝胶法的基本原理溶胶凝胶法(Sol-Gel Method)是一种在湿化学领域广泛应用的材料制备技术,其基本原理涉及胶体化学和物理化学的基本原理。

该方法通过控制溶液中的化学反应,使溶液中的溶质原子或离子在液相中形成稳定的溶胶体系,随后经过凝胶化过程转化为固态凝胶,最后经过热处理等步骤得到所需材料。

在溶胶凝胶法的过程中,溶胶的形成是关键。

溶胶是由固体颗粒(通常为纳米尺度)分散在液体介质中形成的胶体分散体系。

这些固体颗粒可以通过水解和缩聚等化学反应从溶液中的前驱体(如金属盐或金属醇盐)中生成。

水解反应是指前驱体与水反应,生成相应的氢氧化物或氧化物,同时释放出水分子。

缩聚反应则是指这些氢氧化物或氧化物之间进一步发生化学反应,形成网络状的结构,从而使溶液转化为溶胶。

凝胶化过程是溶胶凝胶法的另一个重要阶段。

随着溶胶中固体颗粒的不断生成和长大,颗粒之间的相互作用逐渐增强,形成三维网络结构,使溶胶失去流动性,转变为固态的凝胶。

这一过程中,颗粒之间的相互作用力(如范德华力、氢键等)以及颗粒表面的电荷状态等因素起着重要作用。

通过热处理等步骤,可以去除凝胶中的残余水分和有机溶剂,同时使凝胶中的无机物发生结晶或相变,从而得到所需的材料。

溶胶-凝胶合成法

溶胶-凝胶合成法

薄膜 粉末 纤维
1. 溶胶-凝胶合成生产工艺种类
化学添加剂
前驱体溶液 H2O
催化剂
络合剂
微粒的形成(gel)
前驱体水解产物sol)
调节pH值或 加入电解质中和 微粒表面电荷 蒸发溶剂
缩聚反应 凝胶(gel)
络合物 减压蒸发
不同溶胶-凝胶过程中凝胶的形成
2.溶胶-凝胶合成生产设备
2
1
1 3
4
5
6
增加体系中粒子间结合所须克服的能垒可使之在动力学上稳定。增 加粒子间能垒通常有三个基本途径:(1)使胶粒带表面电荷;(2) 利用空 间位阻效应;(3)利用溶剂化效应。
溶胶稳定机制
•溶胶颗粒表面电荷来自胶粒晶格离子的选择性电离,或选择性吸 附溶剂中的离子。 •金属氧化物水溶胶,一般优先吸附H+或OH-。当pH>PZC时,胶 粒表面带负电荷;反之,则带正电荷。 •根据DLVO理论,胶粒受到双电层斥力和长程范德华引力二种作用, 此外,胶粒间相互作用还有分子间的范德华力和由表层价电子重 叠引起的短程波恩斥力。
5
2 3
4
7
电力搅拌溶胶-凝胶合成反应示意图 1.回流装置 2. 电力式脉动器 3.温度计
4.容器 5. 水热装置
磁力搅拌溶胶-凝胶合成反应示意图 1.容器 2. 密封盖板 3.反应溶液 4.转动磁子
5. 磁力搅拌器加热板 6. 温度调节器 7. 转速调节器
3. 溶胶-凝胶工艺过程
Sol-gel 合成材料
溶解 前驱体
水解
缩聚
老化
溶液
溶胶
凝胶
凝胶
溶胶-凝胶法的发展历程
1846年Ebelmen 发现凝胶
20世纪30年代 W.Geffcken采用金属 醇盐制备氧化物薄膜

溶胶凝胶法的原理及基本步骤-解释说明

溶胶凝胶法的原理及基本步骤-解释说明

溶胶凝胶法的原理及基本步骤-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:溶胶凝胶法是一种常见的材料制备方法,其原理是利用溶胶(一种液体中的悬浮颗粒)和凝胶(一种具有网状结构的固体)相互作用,在适当的条件下形成一种新的物质结构。

这种方法被广泛应用于制备陶瓷材料、纳米材料、薄膜材料等领域。

本篇文章将系统介绍溶胶凝胶法的原理及基本步骤,以及在材料制备中的应用,旨在帮助读者全面了解这一制备方法,并且对未来的研究和应用提供一定的参考。

文章结构部分内容:1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三部分。

在引言部分,将对溶胶凝胶法进行概述,并介绍文章的结构和目的。

在正文部分,将详细介绍溶胶凝胶法的原理和基本步骤,以及在材料制备中的应用。

在结论部分,将对文章进行总结,并展望溶胶凝胶法在未来的应用前景,最后进行结束语。

整个文章将全面而系统地介绍溶胶凝胶法的原理及基本步骤,并探讨其在材料领域的应用及未来发展方向。

1.3 目的本文旨在深入探讨溶胶凝胶法在材料制备中的原理及基本步骤,通过对溶胶凝胶法的相关知识进行系统梳理和总结,使读者能够全面了解这一制备方法的工作原理、操作步骤以及在材料制备中的应用。

同时,希望通过本文的介绍,能够为科研工作者和学习者提供一份详尽的参考,促进溶胶凝胶法在材料科学和工程领域的进一步应用和发展。

2.正文2.1 溶胶凝胶法原理溶胶凝胶法是一种常用的化学制备方法,其原理基于溶液中溶质形成溶胶,通过控制条件使其逐渐形成凝胶。

在这一过程中,溶胶的成核和生长是关键步骤。

溶胶的成核是指溶质在溶剂中形成原子团团核,并随后生长成为凝胶。

溶胶凝胶法的原理可以通过几种途径来解释,包括凝胶化理论、溶胶分散理论和溶胶-凝胶相变动力学理论。

首先,根据凝胶化理论,溶胶凝胶法是通过使溶质构成三维网状结构来形成凝胶。

在溶胶形成初期,溶质在溶剂中分散,然后逐渐形成原子团团核。

这些团核互相连接形成网状结构,最终形成凝胶。

根据溶胶分散理论,溶胶凝胶法原理是利用溶剂对溶质的分散作用。

溶胶凝胶法制备玻璃的工艺流程

溶胶凝胶法制备玻璃的工艺流程

溶胶凝胶法制备玻璃的工艺流程一、前驱体溶液制备溶胶凝胶法首先需要制备玻璃的前驱体溶液。

一般来说,前驱体溶液包含三个主要成分:玻璃形成剂、促进玻璃形成的助熔剂以及溶剂。

玻璃形成剂通常是氧化金属,如硅酸盐、硼酸盐、铝酸盐等。

助熔剂的加入可以降低玻璃的熔点和粘度,促进玻璃的形成。

常用的助熔剂包括碱金属氧化物和碱土金属氧化物。

溶剂则用于溶解前驱体物质,保持溶液的流动性。

制备前驱体溶液的方法通常是将相应的金属盐加入溶剂中,然后通过搅拌和加热等操作使金属盐完全溶解。

在加热的过程中,需要控制溶液的温度和搅拌速度,以确保金属盐能够充分溶解并保持均匀分布。

此外,为了进一步提高溶液的稳定性和均匀性,有时还会加入表面活性剂或结晶抑制剂等添加剂。

二、溶胶凝胶转化在制备好前驱体溶液后,接下来就是通过溶胶凝胶转化将其转变成固态玻璃材料。

溶胶凝胶转化是一个复杂的过程,包括溶胶形成、凝胶化和成熟三个阶段。

在溶胶形成阶段,前驱体溶液中的金属盐会逐渐发生水合反应,形成金属氢氧化物或金属氢氧根离子等溶胶体系。

此时,溶液会逐渐变得浑浊,并开始形成胶状物质。

凝胶化阶段是溶胶变成凝胶固体的过程,常用的方法包括酸碱中和、温度控制和添加凝胶剂等。

成熟阶段则是指凝胶体系进一步稳定和成型的过程,通常需要进行干燥和热处理等操作,以获取具有一定形状和结构的玻璃材料。

三、干燥和烧结在溶胶凝胶转化后,得到的玻璃材料通常还含有大量溶剂和水分。

为了去除这些残留物质,需要进行干燥和烧结处理。

干燥过程通常包括自然干燥和烘干两种方法,通过逐步升高温度和降低压力,使玻璃材料中的溶剂和水分逐渐挥发干燥。

烧结是将干燥后的玻璃材料加热至一定温度,使其熔化并形成固态玻璃的过程。

烧结过程中需要控制炉温、炉速和气氛等参数,以确保玻璃材料能够均匀、完全地烧结和固化。

烧结结束后,得到的玻璃材料具有良好的透明性、强度和化学稳定性,可以用于各种工程应用。

四、应用及展望溶胶凝胶法制备的玻璃材料具有许多优点,如成本低、制备工艺简单、可控性强等,因此在光学、电子、化工、医药等领域有着广泛的应用前景。

溶胶-凝胶化学法材料工艺实验报告

溶胶-凝胶化学法材料工艺实验报告

溶胶-凝胶化学法材料工艺实验报告
罗强材料物理112 2011034070
一、实验原理
溶胶凝胶法:溶胶凝胶法是以凝胶作为扩散和支持介质,使一些在溶液中进行的化学反应通过凝胶扩散缓慢进行,从而使溶解度较小的反应物在凝胶中逐渐形成晶体的方法。

二、实验仪器与药品
乙酸锌、电子天平、烧杯、玻璃棒、乙醇、量筒、乙醇胺、移液管、磁力搅拌器、燥箱、研钵、压片机、XRD衍射仪。

三、实验过程
1、计算实验所需的乙酸锌样品和乙醇胺的量,乙酸锌样品:10.8395g,乙醇胺:2.75mL。

2、用电子天平称取定量的乙酸锌样品置于烧杯中,用量筒量取100ml乙醇倒入烧杯。

3、把烧杯放入磁力搅拌器中在室温下搅拌5min。

4、用移液管量取2.75mL乙醇胺滴入烧杯中,把磁力搅拌器温度设置为60℃,控制搅拌速度。

当温度达到60℃时开始计时,30min后取出烧杯静置,并把搅拌器中的水倒掉。

5、由于时间原因,后续的制干凝胶、压片等工序均由老师完成。

6、用XRD衍射仪对压出来的片子进行衍射实验。

四、数据处理与分析
从图上可以看出我们组所得到的基片用XRD衍射仪测试时得到的最匹配物质就是ZnO。

会得到这样好的结果,主要是因为乙醇是易挥发性物质,在烘箱中制干凝胶时,乙醇会全部被蒸去,所以ZnO的浓度就很高。

五、实验思考
溶胶凝胶法制备材料最大的一个缺点就是周期长,所以这次试验制备的一些过程都由老师代替完成了,同学们动手的机会就相对少了一点。

但溶胶凝胶法制备材料是一种很普遍的方法,所以无论是在实验室还是在工业上这种方法都应用的比较多。

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溶胶凝胶技术制备微晶玻璃
摘要:玻璃的制备工艺多种多样,而用溶胶-凝胶法制备玻璃是近年来兴起的新工艺,本文简单介绍了利用溶胶-凝胶法制备微晶玻璃的状况。

关键词:溶胶凝胶;微晶玻璃;新型;
0 前言
玻璃是一种经过高温熔融得到的非晶态固体材料,具无规则结构的非晶态无机物,原子排列近似液体,近程有序,形状又象固体那样保持一定的形状。

通常可按照生产工艺、成分和性能进行分类,具有各向同性、亚稳性、无固定熔点、可逆渐变性和连续性的特性。

玻璃的制备方法多种多样,根据不同的方法可分别从固态、气态、液态进行制备[1]。

气态:气体辉光放电法、电解沉积法、溅射法、化学气相沉积法、物理气相沉积法;液态:急冷法(熔融冷却法);固态:粉末冶金法。

这些方法都是较为传统的制备方法。

随着制备技术的不断研究和发展,一些新的制备技术不断被应用于制备玻璃。

如:辐照法、悬浮熔炼技术、溶胶-凝胶法、落管技术、粒子注入法、冲击波法、低熔点氧化物包裹法等。

其中急冷法又可以细化出几种:喷枪法、锤砧法、离心法、压延法、单辊法、熔体沾出法和融滴法。

溶胶-凝胶合成法是在20世纪60年代中期作为制备玻璃、陶瓷材料的一种工艺发展起来的、在低温或温和条件下合成无机化合物和无机材料的重要方法。

溶胶是指微粒尺寸介于1-100nm之间的固体质点分散于介质中所形成的多相体系;凝胶则是溶胶通过凝胶化作用(gelation)转变而成的、含有亚微米孔和聚合链的相互连接的坚实的网络,是一种无流动性的半刚性(semi-rigid)的固相体系。

1 特点
溶胶-凝胶法的优点:①通过溶液混合,易获得需要的均相多组分体系;②可大幅降低制备温度,在较温和的条件下合成出陶瓷、玻璃、纳米复合材料等功能材料;③可制备高纯或超纯物质,且可避免在高温下对反应容器的污染等问题;④溶胶或凝胶的流变性质有利于某种技术如喷射、旋涂、浸拉、浸渍等的实现。

该制备方法存在的不足:①原料(金属醇盐)价格昂贵,醇的回收使技术和设备投资增加,且有机物危害健康,工业化生产有一定难度;②整个溶胶-凝胶过程通常需几天或几周的时间,时间较长;③凝胶中存在大量微孔,干燥过程中会逸出许多气体和有机物,干燥收缩大。

2微晶玻璃的制备[2]
溶胶-凝胶法制备玻璃和制备薄膜、超细粉体的部分原理与技术相同或相似。

即先由金属与醇类反应,醇氧化物分子中的有机基团与金属离子通过氧原子键合得到金属的醇氧化物[3]。

醇氧化物一方面可溶于相似的醇溶剂中,另一方面当加入水时,醇氧化物与水作用形成X-OH基团和醇,最终形成X(OR)n中间物,通过中间物的水解,则可以制得均匀的X(OH)n溶胶悬浮体,调节溶胶的酸度或碱度可引起两个X-OH键间的脱水反应,进而形成凝胶,经过干燥、煅烧后即得玻璃。

有时采用水做溶剂,会由于溶剂的表面张力,在干燥的过程中收缩而产生龟裂、甚至破碎。

因此,人们逐渐采用有机溶剂来代替水来降低表面张力。

采用溶胶-凝胶法制备块(棒)状玻璃、玻璃纤维流程如下:
2.1 原位析晶法
由于具有在分子水平上均匀混合的特点,原位析晶法将凝胶直接进行析晶热处理,而不一定必须转变成玻璃后再析晶,这样很容易得到热力学稳定态的结晶相,这是这种方法的主要特点。

这也同时克服了以往功能晶相含量低的缺陷。

粉末烧结法可以解决功能相含量高而不易得到块状材料的问题。

铁电复相微晶玻璃、铁磁复相微晶玻璃、氧化物半导体复相微晶玻璃等都可用该方法制备。

然而它对玻璃相的组成和性能要求较苛刻,不易选择适合与功能相匹配的玻璃组成。

2.2 通过外界扩散引入反应析晶法
利用凝胶结构的多孔性,将外界组分在一定条件下引入孔内与凝胶中活性组元反应,形成金属或化合物纳米晶或微米晶-玻璃复相结构。

金属单质-玻璃、化合物半导体-玻璃等复相微晶玻璃都是用这种方法获得的。

用该法将PZT 微晶玻璃在硫化氢气体中处理得到铁电-硫化铅半导体纳米晶复相材料具有异常高的介电常数。

2.3 液相包覆法
该方法是将制备好的功能相微粉用可形成玻璃相的先体溶胶进行包覆,然后进行陶瓷工艺的制备过程,从而获得复相微晶玻璃结构。

这种方法克服了传统的玻璃粉和陶瓷粉机械混合法的缺陷,在原位析晶法不易得到纯净晶相时,仍有一定的优势。

其缺点是制备陶瓷微粉,尤其是纳米微粉较困难。

3 微晶玻璃的应用
3.1金属单质复相微晶玻璃[2,4]
传统的该类玻璃的典型代表是光敏微晶玻璃,利用溶胶-凝胶法制备的金属单质复相微晶玻璃,除了具有光学特性和半导体特性外,在气敏、压敏、湿敏等领域也有广泛应用。

3.2 铁电复相微晶玻璃[5]
传统的熔融法研究的铁电复相微晶玻璃,需要较高的温度,通常在1400~1600℃之间,限制了难熔组分和易挥发组分的应用;极容易出现杂相,极易产生热力学亚稳晶相。

而利用溶胶-凝胶法以高介电常数的铁电相与玻璃相可以在很大范围内复合,形成的复合功能材料。

具有良好的介电频率和介电温度特性,对研究铁电体尺寸效应、制备高性能电介质材料和微电子厚膜浆料等方面具有重要的理论和实用价值。

H 2O 、HCl
室温加入C 2H 5OH
Si(OC 2H 5) 4 60℃放置—块状凝胶—缓慢加热到500℃—SiO 2块(棒) 状玻璃 80℃放置—黏稠溶液—室温抽丝—凝胶纤维—400~800℃ 加热—SiO 2纤维
3.3 半导体微晶玻璃
该方法合成的半导体微晶玻璃合成温度低,反应条件温和,操作方法灵活多样,易于精确控制化学组分,大幅提高掺杂浓度等,可以制备具有不同寻常组成的玻璃及具有高的纯度和良好的均匀性。

3.4生物活性微晶玻璃[6]
与传统熔融方法制备的生物玻璃相比,溶胶-凝胶方法制备的生物玻璃有很多的优点,如较低的处理温度和更好的均匀度、典型的介孔结构和较高的比表面积。

可以提高生物活性,促进细胞粘附和生物代谢物的吸附。

3.5 低膨胀微晶玻璃(LAS微晶玻璃)
LAS微晶玻璃由于在较大的温度范围内具有低膨胀甚至零膨胀的特殊性能以及高的透过率而受到广泛的关注。

该种玻璃的制备方法中研究广泛的有熔融法、烧结法、高分子网络凝胶法和溶胶-凝胶法,用溶胶-凝胶法制备的LAS微晶玻璃超细粉均一性好,纯度高并且烧结温度比传统的更低。

4 展望
到目前为止,该技术已经发挥了很好的优势,但仍然存在一些亟待解决的问题,对反应机理的探讨、通过体系组成和制备条件的控制达到精确控制微观结构和宏观性质,以及溶胶-凝胶技术的实用化、产业化和环保化是今后研究的目标。

参考文献:
[1] 非晶材料制备技术/view/375b27d184254b35eefd3450.html
[2] 赵鹏,张莹,姚熹.溶胶-凝胶法制备新型复相微晶玻璃.玻璃与搪瓷.1999,27(1);31-36
[3] 溶胶凝胶/view/bb89b12c7375a417866f8fc5.html
[4] 赵鹏,张莹,姚熹.复相功能玻璃陶瓷及其溶胶凝胶法制备.功能材料.2003,31(1)15-18
[5] 殷海荣,吕承珍.溶胶-凝胶技术制备新型微晶玻璃.陶瓷.2008,8:8-11
[6] 李娜,王超等.聚乙二醇作造孔剂制备大孔溶胶凝胶生物活性玻璃.无机化学学报.2005,21(1):95-99。

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