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文档简介

溶胶-凝胶法及其应用，研讨会第一，目录，基本概念开发过程基本原理和过程一般，测试方法应用实例优势，缺陷未来，溶胶-凝胶法基本概念，胶体(colloid)是分散相粒子大小很小的分散剂系统，分散相粒子的重力可以忽略，粒子之间的相互作用主要是短程作用力。溶胶是具有液体特性的胶体系统，分散粒子是固体或大分子，分散粒子的大小在1到1000nm之间。凝胶是具有固体特性的胶体系统，分散的物质形成连续的网状骨架，骨架缝隙中充满液体或气体，凝胶中的分散相含量很低，一般在1%到3%之间。溶胶-凝胶法的基本概念简单说明，溶胶-凝胶法使用含有高化学活性成分的化合物作为前驱体，在液体下均匀混合这些原料，经过水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶在老化微粒之间慢慢聚合，形成三维空间网结构的凝胶，凝胶网填充失去流动性的溶剂，形成凝胶。凝胶干燥，烧结硬化，制造分子甚至纳米结构的物质。将溶胶-凝胶法的基本概念溶胶和凝胶的结构进行了比较，发现这种特殊的网格结构赋予了凝胶很高的非表面，溶胶-凝胶法的发展过程，1846年法国化学家J.J.Ebelmen将SiCl4与乙醇混合后，在潮湿的空气中水解并形成了凝胶。20世纪30年代W.Geffcken证实，金属烷氧基的水解和胶凝可以制造氧化物薄膜。1971年，德国H.Dislich报道，它通过金属酒精盐水制造了SiO2-B2O-Al2O3-Na2O-K2O多组分玻璃。1975年，B.E.Yoldas和M.Yamane制造了全陶瓷材料和多孔透明氧化铝薄膜。80年代以来，玻璃、氧化物涂层、功能陶瓷粉末和传统方法难以制造的复合氧化物材料已成功应用。溶胶-凝胶法的基本原理，溶剂：M(H2O)nz=M(H2O)n-1(OH)(z-1) H水解反应：m (or) n xh2o=m 电子显微镜观察)溶胶或凝胶热处理过程中发生的物理化学变化(XRD、中子衍射、DTA-TG)反应中官能团和结合特性的变化(红外分光光度计、拉曼光谱仪)溶胶、凝胶粒子的结构(GC-ms)固体物体的核磁共振光谱测定m-o结构状态；以及铝离子的正电荷与配位水分子中的氢离子相斥，释放出氢离子-水解反应al(H2O)63=al(oh)(H2O)52hal(oh)(H2O) 水解反应产生的沉淀Al(OH)3(H2O)30，溶液的酸性越高，溶解成离子，沉淀-凝胶溶解反应(precipitation-peptization)nAl(OH)3，溶胶-凝胶法的应用(2)-功能材料的粉末材料制备，溶胶-凝胶法的应用-功能材料的纤维制备，溶胶-凝胶法的应用-功能材料的膜材料制备，溶胶-凝胶法的应用-功能材料的单晶制备，溶胶-凝胶法的应用-功能材料的复合材料制备具有原材料成本高、残留小孔的碳长反应时间有机溶剂对人体有一定的危害，溶胶-凝胶法的未来，1994年7月在美国加州圣地亚哥举行的Sol-Gel光子学会议上，西班牙D.Levy集团展示了展示液晶显示
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