溶胶-凝胶制造可用于制造各种高性能固体，包括玻璃和陶瓷。在玻璃生产领域，溶胶-凝胶技术是一种可靠的低温替代传统的熔体淬火。更重要的是，溶胶-凝胶工艺可以节约能源，并可用于生产数量不断增加的材料，其应用范围之广令人吃惊。欧洲杯足球竞彩通过溶胶-凝胶途径生产的玻璃具有高耐火性能、极高的韧性，并具有一系列其他有用的特性。
本文将介绍如何溶胶-凝胶过程它是如何工作的，以及用这种方法制造的玻璃的各种性能。
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什么是溶胶-凝胶过程?
溶胶-凝胶工艺是一种制造技术，其中小颗粒的溶液被转化为生产大块固体材料。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台该过程始于无机单体溶液的制备，如金属醇盐和乙酰丙酮酸盐;溶剂，如酒精;水解剂，如水;还有一种酸碱催化剂。1溶解的单体经过水解和缩聚反应生成a索尔:聚合物或微粒的胶状悬浮物。欧洲杯猜球平台
粒子间的交联是通过进一步的反应形成的，将它们固化成欧洲杯猜球平台一种仍由水和溶剂组成的湿凝胶。随后去除水和溶剂，留下过量的干凝胶。而残留的凝胶是该工艺最终可能的产品之一，进一步的热处理和干燥消除了任何滞留液体，并诱发进一步的缩聚反应，最终产生具有新特性的致密陶瓷或玻璃。
溶胶-凝胶技术的发展
溶胶-凝胶工艺最早发展于20世纪60年代，其目的是在1000摄氏度以下的低温下生产大块玻璃。2，3这些技术与标准做法和能源密集型的熔炼方法有很大的不同，后者通常需要1400摄氏度以上的熔炉温度。4多年以后，光纤的日益普及刺激了硅玻璃预制件生产的研究，通过溶胶-凝胶法从预制件中提取出光纤。5
最初，批量生产硅酸盐玻璃，例如尺寸超过几十毫米的棒和板，通常是一项困难的任务，因为在干燥过程中会形成裂缝。然而，到20世纪90年代末，大块硅酸盐玻璃可以通过许多溶胶-凝胶路线有效地生产。与这项研究平行的是，通过溶胶-凝胶路线生产更多非常规和创造性的多组分玻璃，如硅氧碳化物玻璃的努力被证明是成功的。因此，新的玻璃成分，不能实现熔体淬火成为可能。6
今天，使用溶胶-凝胶技术，存在着大量的多组分玻璃和玻璃陶瓷以及传统的硅酸盐玻璃。
溶胶-凝胶玻璃的优点与性能
整体结构和性能溶胶-凝胶法的眼镜类似于那些使用传统技术的熔化形成的玻璃，包括那些由相似的化学成分组成的玻璃。4由于原材料的高成本和sol-gel方法的特殊处理，它们通常欧洲杯足球竞彩不用于普通硅酸盐玻璃面板或容器的商业生产。相反，溶胶-凝胶技术促进了特种玻璃产品的生产，而这些产品无法用标准技术生产。
溶胶-凝胶法的特点之一是工艺温度低;然而，它可以生产各种高性能材料。欧洲杯足球竞彩尽管成本仍然很高，但就玻璃生产而言，溶胶-凝胶技术比传统熔融技术的好处包括更高的纯度、更好的同质性和更低的能源密集型生产。此外，溶胶-凝胶技术有助于创造先进的新材料，其性能超出了用更传统的方法制造的玻璃的范围。欧洲杯足球竞彩因此，由于具有有效的电子、机械、光学、生物医学和热特性，溶胶-凝胶玻璃被证明具有广泛的应用价值。
溶胶-凝胶玻璃的应用
这些材料在电欧洲杯足球竞彩子、光学、催化、隔热以及各种机械和生物功能方面都有应用和重要作用。
电子产品
使用溶胶-凝胶玻璃可以制造电容器和压电换能器等电子元件。7、8在这一领域，溶胶-凝胶玻璃的新应用包括燃料电池和锂离子电池的电解膜。
光学
溶胶-凝胶眼镜可以显示广泛的实用光学和光子特性。通常使用溶胶-凝胶方法沉积薄膜中的玻璃材料。应用范围从汽车窗户的彩色涂料到激光元件，光伏和光学传感器。9
化学
溶胶-凝胶技术有利于在催化方面的应用，因为多孔表面可以作为催化剂或催化剂载体。这是因为该工艺可以产生具有极多孔结构和相当大的内表面积的材料。欧洲杯足球竞彩这些应用和材料包括用于色谱分离的多孔二氧化硅欧洲杯足球竞彩和用于生产H2.10，11
生物科欧洲杯线上买球学
由于具有较大的比表面积和简单控制孔隙大小和分布的能力溶胶-凝胶法的眼镜，利用溶胶-凝胶技术在多孔玻璃中捕获生物分子或活组织是可行的。这些高纯度、均匀的材料可用于生物医学科学的研究，并已应用于组织欧洲杯足球竞彩工程技术和生物传感器的开发。欧洲杯线上买球12
溶胶-凝胶玻璃具有很大的可实现性能范围，这意味着这类材料的应用范围在不断扩大。随着研究的继续，追求溶胶-凝胶玻璃的潜力正在重新定义我们对玻璃的看法。
参考资料及进一步阅读
- Sakka, S。溶胶-凝胶科学技术手册 :处理，表征，和欧洲杯线上买球应用．(Kluwer出版社，2005)。
- 均匀玻璃制备的凝胶路线。j。陶瓷。Soc。52, 344 - 344(1969)。
- 多组分氧化玻璃的新路线。Angew。化学Int。英语版。10, 363 - 370(1971)。
- 比较一下，眼镜是由熔体制成的，眼镜是由凝胶制成的。j .非。结晶的。固体48, 1 - 10(1982)。
- 凝胶纤维及其应用。在玻璃集成光学和光纤器件:评论10275， 1027507 (spie, 1994)。
- 硅氧碳化物玻璃。j .溶胶-凝胶科学。抛光工艺。147-25(1999)。
- 关键词:BaTiO3薄膜，气相沉积，去耦电容日本j .达成。物理，第1部分人民行动党。短笔记。46, 6915 - 6919(2007)。
- 用界面聚合法制备PZT厚膜。在溶胶-凝胶科学与技术学报欧洲杯线上买球26， 1037-1040(施普林格，2003)。
- 应用于汽车窗户的溶胶凝胶涂料。在溶胶-凝胶科学与技术手册欧洲杯线上买球1-15(施普林格国际出版，2016)。doi: 10.1007 / 978 - 3 - 319 - 19454 - 7 - _84 - 1
- Lubda, D.， Cabrera, K.， Nakanishi, K.和Minakuchi, H.。溶胶-凝胶产品新闻整体高效液相色谱硅胶柱．溶胶-凝胶科学与技术学报欧洲杯线上买球23,(2002)。
- 溶胶-凝胶法制备镍基催化剂的研究进展。在溶胶-凝胶科学与技术学报欧洲杯线上买球26， 843-846(施普林格，2003)。
- 生物活性溶胶-凝胶玻璃:加工，性能，和应用。Int。j:。陶瓷。抛光工艺。15, 841 - 860(2018)。
该信息的来源、审查和改编自Mo-Sci公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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