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1、溶胶－凝胶法制超微粉一、概念和名词解释(1)胶体粒子：是指10–10000Å（1000nm)粒子(2)胶体体系是指分散介质(dispersingmedium)中含有分散相(dispersedphase)胶体粒子,一般分为:A.气溶胶(Aerosol),分散介质为气体气-固溶胶(s/g)如烟，含尘的空气气-液溶胶(l/g)如雾，云B.液溶胶,分散介质为液体液-固溶胶(Sol,dispersion),(s/l)AlOOH、AgI溶胶液-液溶胶(Emusion),(l/l)牛奶，石油原油等乳状液液-气溶胶(Foam),(g/l)泡沫C.固溶胶,分散介质为固体(固体乳胶)固-固溶胶(So
2、liddispersion),(s/s),有色玻璃，不完全互溶的合金固-液溶胶(Solidemusion),(l/s),如珍珠，某些宝石固-气溶胶(Solid(Foam),(g/s),泡沫塑料胶体体系的特点：多相不均匀性多分散性，胶团结构聚结的不稳定性胶团组成与结构的不确定性胶体溶液（溶胶）与真溶液的区别：热力学上不稳定的物系多相体系，分散相与分散介质存在相界面，胶态粒子大小不一，要用平均胶团量及其分布曲线表示胶团无确定的组成与结构，且可分裂，受外界条件和添加剂影响很大溶胶(Sol)：是具有液体特征的胶体体系，分散介质为液体，分散相是固体粒子,分散的粒子大小在1～100nm之间凝
3、胶（Gel）是指胶体胶凝，具有固体特征的胶体体系，被分散的物质形成连续的刚性网状骨架，网络间具有亚微米级的孔隙，骨架空隙(亚微米级)中充有液体或气体，凝胶聚合物链的平均长度大于一微米，如果冻等。大多数凝胶是无定形的溶胶-凝胶法是指先制成溶胶，再使之胶凝、干燥、热分解（烧成），而得到所需材料的方法。“溶胶-凝胶法”中的“溶胶”，一般是指液-固溶胶(Sol）。溶胶无固定形状固相粒子自由运动凝胶固定形状固相粒子按一定网架结构固定不能自由移动Sol的判断1869年Tyndall发现，若令一束会聚光通过溶胶，从侧面（即与光束垂直的方向）可以看到一个发光的圆锥体，这就是Tyndall效应。其
4、他分散体系也会产生一点散射光，但远不如溶胶显著。Tyndall效应实际上已成为判别溶胶与分子溶液的最简便的方法。Sol的胶凝－凝胶当溶胶发生热、化学变化，或溶剂失去时，使胶体粒子浓度增加，粒子之间距离靠近，或荷电为零，从而使胶体粒子的构成分子之间缩聚或聚合，形成具有分散液体在空隙或胶团内的三维网络结构，其过程称为胶凝，胶凝的产物就叫凝胶。溶胶凝胶的历史1846年Ebelmen发现凝胶1853Farady,实验室Goldsol,oldestsol,stillstablenowdays;1861ThomasGraham,胶体化学作为一门学说;colloid胶体,sol溶胶,gel凝胶
5、,peptization胶溶,dialysis渗析,syneresis离浆1971年，德国H.Dislich成功地制备出SiO2-B2O-Al2O3-Na2O-K2O多组分玻璃，80年代后，玻璃、氧化物涂层、功能陶瓷粉料、复合氧化物陶瓷材料(粉体、薄膜、纤维、晶须、块体)1994年7月在美国加利福尼亚的圣地亚哥举行的关于Sol－Gel光子学的会议上，展示了三种很有前途的产品：西班牙的D.Levy小组演示了液晶显示器。爱尔兰的B.D.MacCraith发明的光纤传感器。法国的J.Livage制备的生物寄生检测器是指金属有机或无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化、再经过热处理而成氧化
6、物或其它化合物固体的方法。溶解前驱体溶液溶胶凝胶凝胶水解缩聚老化二、凝胶－溶胶（Sol-gel）技术1、溶胶（Sol）：1）是指胶体粒子在溶液中的稳定悬浮液。2）或者说半径在1nm~100nm之间的难溶物固体粒子分散在液体介质中，分散相与分散介质不同相，有很大的相界面3）对于稳定溶胶存在，必须是密度大于周围溶液的胶体粒子足够小，以克服粒子本身的重力而产生的沉降4）胶体粒子又应包括一定数目的原子（分子）使其具有宏观意义5）粒子小，比表面大，表面自由能高，是热力学不稳定体系，有自发降低表面自由能的趋势，即小粒子会自动聚结成大粒子，称为SOL的聚沉6）一旦将介质蒸发掉，再加入介质，一般
7、也无法再形成溶胶，是一个不可逆体系2、溶胶－凝胶技术的优点：(1)低温或温和的反应条件，不涉及高温反应，避免杂质引入，可以制备纯净的样品以及不能经受高温热处理的材料；(2)灵活多样的合成手段，从溶液开始制备，便于掺杂其它组分和控制各个组分的比例，并且达到分子水平上混合；(3)根据需要可以在不同的阶段得到同一组成的粉体、薄膜、纤维或块状材料从80年代初开始，该技术广泛应用于玻璃、粉末、纤维、晶须、薄膜及其它复合材料的制备进入了其应用发展的高峰期。按其产生溶胶及溶胶向凝胶演变的过程机
