溶膠/凝膠技術(shù)根本名詞術(shù)語粗分散系：分散相粒子大于100nm，憑肉眼或普通顯微鏡能看到分散相的顆粒。由于分散相顆粒較大，足以阻止光線通過，所以是混濁不透明的；同時易受重力的作用而沉降，因此是不穩(wěn)定的。屬于這類分散系的有懸濁液(固體分散于液體)和乳濁液(液體分散于液體)。分子(離子)分散系：分散相粒子小于1nm，溶液屬于這類分散系。為了和其他分散系區(qū)別，往往稱其為真溶液。因為分散相顆粒很小，不能阻止光線通過，所以這類分散系是透明的，也是穩(wěn)定的，長時間放置也不會被破壞。膠體分散系：分散相粒子大小在1~100nm之間的分散系稱為膠體分散系，簡稱膠體。固態(tài)分散相分散于液態(tài)分散介質(zhì)中所形成的分散系，稱為膠體溶液，簡稱為溶膠。其分散相粒子稱為"膠粒"。根本名詞術(shù)語前驅(qū)物(precursor):所用的起始原料金屬醇鹽(metalalkoxide):有機醇-OH基上的H為金屬所取代,結(jié)合形式為C-O-M膠體〔colloid〕是一種分散相粒徑很小的分散體系，分散相粒子的重力可以忽略，粒子之間的相互作用主要是短程作用力,粒子大小通常在1~5nm之間溶膠(sol):膠體溶液,是分散系中保持固體物質(zhì)不沉淀的膠體,分散的粒子是固體或者大分子,分散介質(zhì)主要是溶液凝膠(gel):凍膠,溶膠失去流動性后,一種富含液體的半固態(tài)物質(zhì),粒子呈半固態(tài)的網(wǎng)狀體,具有固體特征的膠體體系，被分散的物質(zhì)形成連續(xù)的網(wǎng)狀骨架，骨架空隙中充有液體或氣體，凝膠中分散相的含量很低，一般在1％～3％之間根本名詞術(shù)語與溶液的區(qū)別:溶質(zhì)+溶劑=溶液分散相+分散介質(zhì)=溶膠(分散系)分類:乳膠:

分散相親近分散介質(zhì)懸膠:

分散相疏遠分散介質(zhì)丁達爾現(xiàn)象分散相與介質(zhì)種類：分散相分散介質(zhì)分散介質(zhì)示例液體固體氣體液體固體液體氣體氣體氣體液體液體液體固體固體霧煙泡沫牛乳膠態(tài)石墨礦石中的液態(tài)夾雜物礦石中的氣態(tài)夾雜物膠凝方法膠凝方法：改變溫度：冷卻膠凝：明膠或瓊脂在水中受熱溶解，其溶液冷卻后一方面分散相的溶解度下降，另一方面分散顆粒相互聯(lián)結(jié)而形成凝膠。加熱膠凝：2％的甲基纖維素水溶液升溫至50～60oC時發(fā)生膠凝；蛋白質(zhì)溶液受熱膠凝，蛋清蛋白溶液受熱時，由球形分子轉(zhuǎn)變成纖維狀分子，纖維狀分子的有序排列和交聯(lián)使蛋白質(zhì)凝固轉(zhuǎn)換溶劑：用分散相溶解度較小的溶劑替換溶液或溶膠中原有的溶劑可以使體系膠凝。如，高級脂肪酸鈉的水溶液參加乙醇可以使溶液膠凝，固體酒精就是利用這個原理制造的提高分散相濃度也可以形成凝膠。膠凝方法加電解質(zhì)：溶膠是否向凝膠開展，決定于膠粒間的作用力是否能夠克服凝聚時的勢壘作用。因此，增加膠粒的電荷量，利用位阻效應(yīng)和利用溶劑化效應(yīng)等，都可以使溶膠更穩(wěn)定，凝膠更困難；反之，那么更容易形成凝膠化學(xué)反響：硅酸凝膠、硅鋁凝膠、BaSO4凝膠等，如：Ba(SCN)2(飽和)+MnSO4〔飽和〕BaSO4〔凝膠〕低濃度，得到溶膠中等濃度，得到沉淀影響凝膠作用的物理化學(xué)因數(shù)影響凝膠作用的物理化學(xué)因素：溶劑：溶劑的蒸汽壓催化劑金屬化合物：不同的原料金屬鹽會影響凝膠作用，溶解度以及結(jié)構(gòu)上的差異在膠凝控制和凝膠結(jié)構(gòu)上也引起不同，但系統(tǒng)研究尚缺乏溫度穩(wěn)定劑水解的水量溶膠凝膠法制備材料根本工藝化學(xué)試劑液相水解縮合溶膠凝膠干凝膠氣凝膠枯燥脫溶劑溶膠粒子聚焦成鍵溶膠/凝膠法采用的原料原料一般分為五種:金屬化合物,水,溶劑,催化劑,添加劑原料各類實例作用金屬化合物金屬醇鹽M(OR)n[Si(OC2H5)4,PO(OC2H5)3]溶膠/凝膠法最合適的原料,提供金屬元素金屬乙酰丙酮鹽Zn(COCH2CH3)2金屬醇鹽的替代物金屬有機酸鹽Zn(CH3coo)2,Ba(Hcoo)2金屬醇鹽的替代物水水解反應(yīng)的必需原料溶劑甲醇,乙醇,丙醇,丁醇(溶膠溶劑的主要溶劑)乙二醇,環(huán)氧乙烷,三乙醇胺,二甲苯等(溶解金屬氧化物)溶解金屬氧化物,調(diào)制均勻溶膠催化劑及螯合物鹽酸,p-甲苯磺酸,乙酸,琥珀酸,馬來酸,硼酸,硫酸,硝酸,醋酸,氨水,氫氧化鈉,EDTA和檸檬酸等金屬化合物的水解催化或螯合作用添加劑水解控制劑乙酰丙酮控制水解速度分散劑聚乙烯醇(PVA)溶膠分散作用干燥開裂控制劑乙二酸草酸,甲酰胺,二甲基酰胺,二氧雜乙烷抑制凝膠開裂溶膠凝膠過程的主要反響水-金屬鹽體系的水解反響水-金屬鹽體系的水解:Mn++nH2OM(OH)n+nH+水-金屬醇鹽體系的水解:M(OR)n+xH2OM(OH)xORn-x+xROH(RO)3Si-OR+H2O(RO)3Si-OH+ROH溶膠的縮聚反響2(RO)n-1MOH(RO)n-1M-O-M(ORn-1)+H2Om(RO)n-2M(OH)2[M(OR)n-2]m+mH2O枯燥過程導(dǎo)致凝膠組織構(gòu)造破壞的作用力導(dǎo)致凝膠開裂的因素：毛細壓力:當(dāng)凝膠蒸發(fā)枯燥時,固液界面由高能量的固氣界面所代替,系統(tǒng)要到達穩(wěn)定狀態(tài),液體將由體相向界面擴展,孔內(nèi)的液體蒸發(fā),使液面彎曲,從而產(chǎn)生壓力滲透壓力:當(dāng)純?nèi)軇┩高^半透膜時,阻止溶劑通過所需要的壓力稱為滲透壓.凝膠枯燥時,由于孔內(nèi)含有電解質(zhì)或不同揮發(fā)速率的液體在外表蒸發(fā)時,使得內(nèi)部與外表產(chǎn)生濃度梯度.此時的凝膠網(wǎng)起到半透膜作用,固相壓縮起到平衡擴散產(chǎn)生的張力作用別離壓力:別離壓力是固液界面上產(chǎn)生的一種近程力,液體分子在固體外表作用力很強,吸附層厚達1nm,當(dāng)溶劑在固體外表蒸發(fā)時,產(chǎn)生的靜電力,溶劑結(jié)構(gòu)等阻止凝膠收縮,從而使孔內(nèi)的液體或蒸汽流出或擴散維持凝膠結(jié)構(gòu)采取的措施維持凝膠結(jié)構(gòu)采取的措施：減小液相的外表張力增大凝膠的孔徑使凝膠外表疏水增強凝膠的機械強度采用氣液界面消失的超臨界枯燥采用冷凍枯燥法蒸發(fā)溶劑超臨界枯燥技術(shù)超臨界枯燥原因:超臨界液體枯燥技術(shù)是利用超臨界現(xiàn)象,即在臨界點以上,氣液相界面消失,來防止液體的外表張力臨界溫度:每一種氣體都有一個特定的溫度,在此溫度以上,無論加多大壓力,氣體都不會液化,這個溫度叫臨界溫度臨界壓力:使氣體在臨界溫度下液化所需要的壓力,叫臨界壓力超臨界區(qū)域:當(dāng)一個體系中的溫度和壓力分別高于其臨界溫度和壓力時,該體系處于超臨界區(qū)域超臨界流體:超臨界狀態(tài)下,物質(zhì)以一種既非液體也非氣體,但兼氣液性質(zhì)的超臨界液體狀態(tài)存在,密度、熱容及導(dǎo)熱性與液體相似,黏度和擴散系數(shù)與氣體相近超臨界枯燥步驟:加熱使溫度和壓力升到超臨界狀態(tài),并到達平衡或穩(wěn)定蒸氣在恒溫下釋放,降壓降溫到室溫冷凍枯燥技術(shù)冷凍枯燥是在低溫下把液氣相界面轉(zhuǎn)化為氣固界面步驟:冷凍升華作用:固氣直接轉(zhuǎn)化防止了孔內(nèi)形成彎曲液面,減少了應(yīng)力的產(chǎn)生,從而防止了凝膠的塌陷和破碎冷凍枯燥器示意圖水的壓力-溫度圖溶膠/凝膠法過程金屬醇鹽,溶劑,水及催化劑混合,制備出溶膠①溶膠陳化后得到凝膠⑧、②經(jīng)蒸發(fā)溶劑得氣凝膠,或③得到干凝膠燒結(jié)②或③后,得到陶瓷體④溶膠在不同襯底上成膜⑤,焙燒或熱處理后得到均勻薄膜⑥溶膠可拉絲得到玻璃纖維⑦溶膠也可以被處理后得到粉末溶膠/凝膠法制備SiO2玻璃兩種主要制備Si溶膠的方法:Si(OC2H5)4(正硅酸乙醇,簡稱TEOS),C2H5OH及HCl混合,一定溫度下強烈攪拌物質(zhì)的量比為Si(OC2H5)4:H2O:CH3OH:(CH3)2NCHO(N-二甲基甲酰胺,簡稱DMF):NH3.H2O=1:10:2.2:1:3.7×10-4,充分?jǐn)嚢枞苣z的凝膠轉(zhuǎn)變:把溶膠入密閉試管中,保存在350C的枯燥器中放置48h內(nèi),加熱使溫度由350C上升到800C,即可縮合反響得到凝膠體:Si(OH)4+Si(OH)4(OH)3Si-O-Si(OH)3(OH)3Si-O-Si(OH)3+6Si(OH)4[(HO)3SiO]3Si-O-Si[OSi(OH)3]3+6H2O凝膠化轉(zhuǎn)變的影響因素PH值對凝膠化轉(zhuǎn)變時間的影響隨PH值的升高凝膠時間先少量增加后減少PH≈1.7為SiO2的等電點PH<1.7時,溶膠粒子外表可吸附H+,通過化學(xué)鍵斷裂產(chǎn)生≡Si+,≡Si+攻擊Si-OH,發(fā)生縮聚反響1.7<PH<7時,溶膠粒子外表可吸附OH-,通過化學(xué)鍵斷裂產(chǎn)生≡SiO-,其攻擊其它溶膠分子的中心Si原子,發(fā)生縮聚反響當(dāng)PH≈1.7時,粒子外表無法吸附電荷,對基團的攻擊減弱,致使縮聚反響進行較慢凝膠化轉(zhuǎn)變的影響因素對正硅酸乙醇Si(OC2H5)4加水量的多少對凝膠轉(zhuǎn)變時間的影響定義H2O/TEOS=r(摩爾比)當(dāng)r<4時,隨r增加,硅酸乙酯水解后形成的Si-OH基團濃度增加,有利于縮聚反響進行當(dāng)r>4時,隨r的增加硅酸乙酯水解后形成的Si-OH基團濃度逐漸減小,基團難以發(fā)生碰撞,導(dǎo)致膠凝時間變長凝膠化轉(zhuǎn)變的影響因素體系溫度對凝膠化轉(zhuǎn)變時間的影響:溫度升高,體系的膠凝時間縮短硅酸乙酯水解活性較低,體系溫度升高后,體系中分子的平均動能增加,分子運動速率提高,從而提高了硅酸乙酯與水分子碰撞的機率,使更多的硅酸乙酯分子成為活化分子潤濕凝膠體的枯燥傳統(tǒng)枯燥工藝:將試樣放入枯燥器中加蓋,蓋上有1mm用聚甲基戊烯制備的微孔的蓋子.于800C保溫120h,然后用96h連續(xù)升溫到1500C,保溫24h凝膠體中的兩種氣孔模型特殊枯燥凝膠體工藝超臨界流體枯燥和冷凍枯燥技術(shù)枯燥膠體的燒結(jié)脫水反響物理吸附,溫度在1700C左右可根本除盡溫度<4000C時,脫水反響可逆溫度>4000C時,結(jié)構(gòu)的收縮及氣孔的減少和排除,脫水不可逆差熱分析凝膠體玻璃化枯燥后的凝膠進行燒結(jié):200C/h升溫到10500C,保溫2h,即可得到無氣孔玻璃材料玻璃凝膠開裂的影響因素及預(yù)防方法開裂的影響因素:溶膠的配比枯燥制度的影響凝膠塊體的結(jié)構(gòu)預(yù)防方法:調(diào)整溶膠的配比濃度,及適量溶劑的含量枯燥溫度一般為800C-1800C,一般原那么:階段式保溫和慢升溫防止凝膠塊體中的連通氣孔變小選擇外表張力小的溶劑采取特殊枯燥方法:超臨界枯燥法和冷凍枯燥法不同HCl起始濃度(0.01mol/l,0.15mol/l,0.40mol/l)下制備出的SiO2玻璃開裂情況)溶膠/凝膠法制備的纖維材料傳統(tǒng)陶瓷纖維制備方法:方法:氧化物原料加熱融熔,融法紡絲成形局限性:無法制備熔點高、黏度低陶瓷材料溶膠/凝膠法優(yōu)點:纖維制品均勻度高組分在分子水平混合,易于早期控制結(jié)晶及徽觀結(jié)構(gòu)工藝過程溫度低,可以在室溫下成形凝膠粒子小,外表積大,降低了燒結(jié)溫度產(chǎn)品的純度只取決于原材料的純度,可以通過控制嚴(yán)格的原料配比來實現(xiàn)產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)溶膠/凝膠法制備纖維材料根本原理先驅(qū)物的反響M(H2O)nZ+M(H2O)n-1(z-1)++H+水解反響(非電離式前驅(qū)物):M(OR)n+xH2OM(OH)x+(OR)n-x+xROH縮聚反響:失水反響:-M-OH+OH-M-M-O-M+H2O失醇反響:-M-OR+HO-M-M-O-M+ROH工藝流程:金屬醇鹽攪拌溶膠水,溶劑及催化劑水解黏稠關(guān)紡絲聚合凝膠纖維拉絲熱處理無機纖維溶膠/凝膠法制備纖維材料根本原理影響可紡性因素原料及配比:經(jīng)典溶膠-凝膠法以醇鹽為原料,以醇為溶劑,SAKKA認(rèn)為:以醇為溶劑,同時控制加水量和適當(dāng)?shù)拇呋瘎┦堑玫娇杉徯匀苣z的關(guān)鍵,這個結(jié)論作為經(jīng)典配方為眾多學(xué)者和企業(yè)所接受催化劑種類酸催化時,醇鹽水解由H3O+親電機理引起,水解速率快,縮聚反響是速率決定步驟,易形成少支鏈高聚物的鏈關(guān)結(jié)構(gòu)堿催化時,水解由OH-親核取代,位于團族中央硅原子優(yōu)先反響,因而易生成支鏈狀凝膠顆粒酸為催化劑堿為催化劑溶膠/凝膠法制備的薄膜及涂層材料溶膠/凝膠法制備薄膜的工藝特征反響體系確實定氧化鋁系列:以Al2O3為主成分,其它氧化物含量低于10%(摩爾比).Al3+易于OH-形成膠狀沉淀,經(jīng)適當(dāng)膠液與分散處理可獲得穩(wěn)定高濃度溶膠,其它離子的引入無明顯影響,成膜促進劑以聚乙烯醇(PVA)為主.致密的Al2O3膜可用作耐腐蝕及而高溫保護涂層氧化鋯系列:Zr4+為強親氧離子,水溶液中以ZrO2+形式存在,與OH-形成沉淀.生成物中同時生有Mg(OH)2,經(jīng)過調(diào)整反響溫度,PH值及適宜的成膜促進劑,可制成MgO-ZrO2等膜材料鎂尖晶石系列:全量程濕敏材料,成膜促進劑以乙二醇,甘油為主成分磷酸鹽系列:Ca10(OH)2(PO4)6為重要骨生成材料,具有優(yōu)異濕敏特性;(Ca,Mg)Zr4(PO4)6為低膨脹高溫耐堿材料.采用配合劑對Ca2+,Mg2+進行預(yù)處理,加聚丙烯酰胺等成膜促進劑可在嚴(yán)格控制PH值和分散條件下獲得穩(wěn)定膠體溶膠/凝膠法制備的薄膜及涂層材料成膜促進劑的作用和組成原那么:成膜促進劑的骨干成分為線型高分子溶液,其作用:高分子位阻作用延緩溶劑揮發(fā)作用帶不同長度支鏈和極性基團的高分子對最終材料有微觀結(jié)構(gòu)有控制作用對成膜促進劑的要求根據(jù)最終材料的結(jié)構(gòu)要求和溶膠粒子外表電荷性質(zhì)選擇主成分和外表活性劑各組分之間不應(yīng)有強的化學(xué)作用,以免影響各自的功能主成分就具有較高的固化點.使固相粒子在初期枯燥階段(小于1200C)充分靠近以形成密堆積各組分在后期枯燥和熱處理早期(小于3500C)能夠逐漸并完全分解溶膠/凝膠法制備的薄膜及涂層材料影響成膜性和膜結(jié)構(gòu)的主要因素溶膠的穩(wěn)定性沉淀劑種類PH值膠溶劑種類,膠溶溫度和時間成膜促進劑參加后的分散方式與時間等枯燥制度有機前驅(qū)體,G點前可較快枯燥G點后采用階梯升溫方式到有機物完全分解(12~30h)ZrO2(Y2O3)-Al2O3早期枯燥曲線溶膠/凝膠法制備的薄膜及涂層材料燒結(jié)制度:按一般燒結(jié)理論,隨燒結(jié)溫度的提高,晶粒長大造成組織均勻性下降,對于多孔膜來說那么伴隨孔徑長大和孔隙率的降低基體:由于溶膠/凝膠膜成膜后總體積收縮可達95%,盡可能選擇膨脹系數(shù)小的基體基體外表狀態(tài)會對成膜過程產(chǎn)生明顯的影響溶膠/凝膠成膜工藝優(yōu)點工藝簡單,無需真空條件或真空昂貴設(shè)備工藝過程溫度低,這對于制備含有易揮發(fā)組分或在高溫下易發(fā)生相別離的多元體系來說尤其重要可以大面積在各種不同形狀,不同襯底上制備薄膜,甚至可以在粉末材料的顆粒外表上制膜易制得均勻多組分氧化物膜,易于定量摻雜,可以有效地控制制膜成分及微觀結(jié)構(gòu)溶膠/凝膠法制備的薄膜及涂層材料溶膠/凝膠制備薄膜的方法:浸漬法旋覆法噴涂法簡單刷涂法工藝方法溶膠的配制溶膠的陳化鍍膜干燥熱處理基板清洗溶膠/凝膠法制備的薄膜及涂層材料基板的清洗方法實驗室法使用洗滌劑法:將基板浸入洗滌液除油流水沖洗浸入醇中枯燥劑枯燥使用試劑,溶劑法:重鉻酸鉀-濃硫酸,丙酮超聲波洗滌法:利用超聲波的空化作用去除基板外表的懸浮物離子沖擊法:低真空下,輝光放電,以加速的陽離子射向基板,將外表的污物及吸附物除去加熱法:把基板在真空中加熱到3000C左右,除去吸附水工業(yè)法擦洗法:對于基板外表附著力較強的污物,使用機械擦洗法和化學(xué)法溶膠/凝膠法制備的薄膜及涂層材料超聲波洗滌法:A單元:超聲波洗滌液清洗15min,純水淋洗B單元:異丙醇超聲波洗滌15min,異丙醇淋洗C單元:超聲波純水洗滌15min,純水淋洗氮氣吹干蒸氣洗滌法:對于基板外表附有油脂等碳氫化合污染物,使用擦洗法或超聲波洗滌后,把基板插入沸騰異丙醇,三氯乙烯等的蒸氣槽中,操作簡單,可以批量處理溶膠/凝膠法制備的薄膜及涂層材料紫外線,臭氧洗滌法:氧氣分子在紫外線作用下,分解為兩個氧原子,氧原子與其它氧分子結(jié)合,形成臭氧.利用臭氧具有強氧化性去除基板外表的油脂涂膜浸漬提拉法:把整個基板浸入預(yù)先制備好的溶膠中,以控制精確的均勻速度將基板從溶膠中提拉出來,在黏度和重力作用下,基板外表形成一層均勻液膜,溶劑迅速蒸發(fā)后,附著在基板外表上的溶膠凝化而形成一層凝膠膜.膜的厚度取決于溶膠的濃度,黏度及提拉速度溶膠/凝膠法制備的薄膜及涂層材料旋轉(zhuǎn)涂覆法:轉(zhuǎn)速主要取決于基板的尺寸大小和溶膠的黏度膜的厚度取決于溶膠的濃度和勻膠機的轉(zhuǎn)速噴霧涂層噴涂法主要由準(zhǔn)備,加熱及噴涂三局部組成.洗凈的基板放到專用加熱爐內(nèi),加熱到350-5000C,然后用專用噴槍或超聲噴霧以一定的壓力和速度將溶膠噴至加熱基板外表形成凝膠膜.基板直徑或?qū)蔷€長/cm轉(zhuǎn)速(r/min)基板直徑或?qū)蔷€長/cm轉(zhuǎn)速(r/min)10-207000-500040-604000-350020-405000-400060-803500-3000溶膠/凝膠法制備的薄膜及涂層材料電沉積法:利用膠體的電泳現(xiàn)象,將導(dǎo)電基板(通常鍍上一層ITO導(dǎo)電膜)浸入溶膠中,在一定電場下,使帶電粒子發(fā)生定向遷移而沉積在基板上.漠膜厚度主要取決于溶膠的濃度,電壓的大小及沉積時間流動涂膜技術(shù)涂層的厚度取決于基體的傾角,涂鍍液的黏度和溶劑的蒸發(fā)速率毛細管涂鍍技術(shù)管狀分配單元貼近基體外表但不接觸基體移動,在空心管與基體間產(chǎn)生一個自生彎曲液面,隨空心管與基體相對移動,完成在基體上的涂膜工藝溶膠/凝膠法制備的薄膜及涂層材料印花技術(shù):最普通的印花技術(shù)就是絲網(wǎng)印花法特點:根據(jù)需要改變絲網(wǎng)圖案,比較靈活化學(xué)涂層:有化學(xué)反響的工藝.最普通的就是鏡子的制造,玻璃的外表作為成核劑,在復(fù)原劑存在下,Ag+復(fù)原為Ag.以及在玻璃外表沉積銅工藝

溶膠/凝膠法制備的薄膜及涂層材料薄膜開裂問題薄膜中的應(yīng)力與膜厚度對薄膜開裂的影響隨著膜的枯燥,體積收縮.當(dāng)膜附著在基板上時,平行于基板方向不能發(fā)生收縮,體積的減小完全表達在厚度的減小上.當(dāng)膜固化后,應(yīng)力不能靠流動釋放時,拉伸應(yīng)力在基板平面上表達出來.溶膠配比對膜層開裂的影響以SiO2薄膜為例,采用Si(OC2H5)4(簡稱TEOS),水,鹽酸,異丙醇(i-PrOH)以及乙醇(EtOH)的混合體系A(chǔ)區(qū)不不相混區(qū);B區(qū)為成膜區(qū);C,D,E為薄膜易開裂區(qū)或不成膜區(qū)圖(a),(b)分別為B,C區(qū)的顯微照片(a)(b)溶膠/凝膠法制備的薄膜及涂層材料催化劑的用量對膜開裂的影響仍然以SiO2薄膜為例膠凝時間:以開始陳化到容器傾斜放置液體不流動為止的間隔時間HCl為催化劑,隨HCl/TEOS比例的增加,膠凝時間顯著增加凝膠時間過短,薄膜表層溶劑揮發(fā)過快,而內(nèi)部極含有較多溶劑,由于應(yīng)力差而易導(dǎo)致膜層開裂枯燥過程中相對濕度氣氛在防止薄膜開裂中的作用凝膠枯燥過程中,溶劑與水分蒸發(fā)過快,易造成膜層開裂保持一定的相對濕度可以抵抗溶劑和水分的快速蒸發(fā),防止開裂溶膠/凝膠法制備的薄膜及涂層材料熱處理升溫速率對薄膜開裂的影響對于硅凝膠:30~1100C凝膠表層的溶劑和水分的蒸發(fā)110~2100C凝膠孔洞內(nèi)溶劑和水分的揮發(fā)及Si-OH間脫水縮聚210~3900C仍有少量Si-OH脫水縮聚4900C時,水分根本脫去所以2100C是除去溶劑,脫去物理吸附水和分子間水的主要階段,熱處理不當(dāng)易造成膜開裂熱處理過程中,升溫速率對薄膜開裂影響較大,圖表中樣品1,2,3,4,5,分別為H2O/TEOS為6,8,10,12,14溶膠/凝膠法制備納米粉體溶膠/凝膠技術(shù)特點:用液體化學(xué)試劑為原料,反響物在液相下均勻混合并時行反響,生成穩(wěn)定溶膠體,放置一定時間后或在一定條件下，轉(zhuǎn)變?yōu)槟z,其中含有大量液相,可借助蒸發(fā)除去液體介質(zhì)優(yōu)點:可以低溫制備增進多元組分體系的均勻性,均勻度可達分子或原子尺度;反響過程易于控制;不同的工藝過程,同一原料可以用于不同制品;可制得外表積很大的凝膠或粉體溶膠