Золь-гель процессы

ЗОЛЬ-ГЕЛЬ ПРОЦЕССЫ, многостадийные процессы, включающие синтез золя, превращение его в гель и последующее получение твёрдых высокодисперсных материалов и различных изделий. Золь-гель процессы используются при изготовлении материалов и изделий на основе оксидов Si, Al, Ti, Th, U, Zr, РЗЭ, оксидов других металлов, смешанных оксидов, а также нитридов и карбидов металлов. Превращение золя в гель происходит в результате увеличения концентрации коллоидного раствора (удаления растворителя путём испарения или экстракции), химических реакций конденсации и гидролиза, введения добавок полимеризующихся веществ и пр. При формовании изделий гелю придают нужную геометрическую форму, которая сохраняется при полном удалении растворителя путём сушки и прокаливания.

Первый патент на изготовление покрытий на основе SiO₂ и TiO₂ методом высушивания геля, полученного из золя, был выдан в Германии в 1939 году. Промышленное применение золь-гель процессов началось с середины 1950-х годов.

Золь-гель процессы используются для получения стекла, керамики, стеклокерамики, композитов, сорбентов, катализаторов, ядерного топлива и пр.; при производстве изделий, порошков, волокон (в том числе оптических), мембран, однослойных и многослойных покрытий (в частности, противоотражающих, ферроэлектрических, фотокаталитических и биоактивных).

Лит.: Wright J. D. Sol-gel materials: chemistry and applications. [L.], 2000; Шабанова Н. А., Саркисов П. Д. Основы золь-гель технологии нанодисперсного кремнезема. М., 2004; Handbook of sol-gel science and technology. Boston, 2005. Vol. 1-З.