Gel Chemie

Gel-Chemie

Das Gel ist ein disperses System, das aus mindestens zwei Komponenten besteht. High-Springen ? Hans-Dieter Dörfler: Grenzflächen und kolloidale Dispersionssysteme: Physik und Chemie . Die Chemie, auf der der Prozess basiert, ist sehr komplex. Sol-Gel-Prozess, anorganische Sole sind in der Regel gemeint.

Rußsol durch chemische Reaktionen auf die Oberflächen von.

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Bei dem Sol-Gel-Prozess handelt es sich um ein Prozess zur Erzeugung von nichtmetallischen anorganischen oder hybriden polymeren Werkstoffen aus Kolloiddispersionen, den so genannten Sols (abgeleitet von der britischen Lösung). Mit einer speziellen Weiterentwicklung der Lake können Pulver, Ballaststoffe, Lagen oder aerogelartige Stoffe hergestellt werden. Aufgrund der kleinen Abmessungen der zunächst generierten Solteilchen im Nanometerbereich kann der Sol-Gel-Prozess als Teil der chem. Nanotechnik verstanden werden.

Ausgangsstoffe für die Sol-Synthese sind oft Alkohole von Metall oder Nichtmetall, bei denen die Si-Vorläufer in ihren Eigenschaftsprofilen besonders gut erforscht sind[ 1]: Silizium: Tetramethylorthosilikat (TMOS), Tetraethylorthosilikat (TEOS), Tetraisopropylorthosilikat (TPOS). Führt die Seitenkette funktionelle Gruppierungen, die an einer Reaktion der organisch gebundenen Polymerisation beteiligt sein können, können hybride Polymere gewonnen werden. Die Komplexbildung mit 2,4-Diketonen (?-Diketone) kann diese Reaktionsfähigkeit signifikant reduzieren, was die übliche Nutzung von Vorläufern verschiedener Materialien oder die Verbesserung der Feuchtigkeitsbeständigkeit der Solen erlaubt.

Auch für Übergangsmetalle werden Karboxylate wie Acetate und Propylate eingesetzt, bei denen die Wasserlöslichkeit der jeweiligen Verbindungen in dem verwendeten Lösemittel eine große Bedeutung hat. Für Metalkarboxylate oder Diketonate können ähnliche Umsetzungen formuliert werden, aber diese haben eine wesentlich bessere Hydrolysestabilität. Abhängig vom Lösemittel wird zwischen alkoholischer Sole und Hydrosole unterschieden.

Der Gel enthält das Gel-Skelett und die von ihm umschlossenen Lösemittel, aber alle Porositäten sind untereinander verbunden ("interpenetrierendes Netzwerk"). Die Schrumpfung des Gelkörpers ist dadurch gekennzeichnet, dass das Lösemittel in den Porositäten des Gel-Netzwerkes eine starke Kapillarkraft ausübt. Beim Trocknen verdichten sich die reaktiven Gruppierungen der kontaktierenden Gelpartikel und verändern die originale Gefügestruktur des Gels.

Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Hochtemperatur bei der superkritischen Trockenlegung das Gel-Netzwerk möglicherweise verändert hat. Schwierig ist die Produktion von nichtporösen keramischen Formkörpern aufgrund der beim Trocknen und Sintern auftritt. Obwohl im Allgemeinen Bauteile mit glasähnlicher Zusammenstellung hergestellt werden können[4], haben sich hier die Sol-Gel-Techniken aufgrund der höheren Herstellungskosten im Gegensatz zu herkömmlichen Prozessen nicht etabliert.

Die bloße Austrocknung von Salzlösungen bewirkt im Grunde genommen keine pulverigen Produkte, da sich bei Verlust von Lösungsmitteln die Salzpartikel ansammeln. Dadurch können sich Fällungs- oder Gel-Netzwerke ausbilden, die bei erneuter Austrocknung zu einem Trockengel werden. Bei erhöhten Temperaturen kann die Salzlake unter gewissen Voraussetzungen im Unterdruck zu viskosen Gemischen konzentriert werden, ohne ein Gel-Netzwerk mit Kovalenzbindungen zwischen den Solteilchen zu formen.

So darf z. B. beim Spinnen, Trocknen, Pyrolysieren und Sintern der Werkstoff nicht durch Risse beschädigt werden, was die Fadenentwicklung zu einer sehr hohen wissenschaftlichen und technologischen Herausforderung macht. Für die Herstellung von Schichten aus Sole können neben nasschemischen Beschichtungsprozessen wie Tauch- und Rotationsbeschichtungen auch Rakel- oder Sprühverfahren (Sprühpyrolyse) eingesetzt werden. Hybride Polymere können auch auf wärmeempfindliche Werkstoffe aufgebracht werden.

Sonnengel-Wissenschaft. Körperbau und Chemie der Sol-Gel-Behandlung. Körperbau und Chemie der Sol-Gel-Behandlung. Die Chemie in unserer Zeit. Die Chemie der Kieselsäure: Sakka: Sol-Gel-Technologie als repräsentative Verarbeitung für Nanomaterialien: Fallstudien zur Ausgangslösung. Zeitschrift für Sol-Gel Wissenschaft und Technologie. Zeitschrift der American Ceramic Society.

? Hideaki Murata, Douglas Meyers, S. Ray Chaudhuri, Arnab Sarkar : Séchage et frittage de gros monolithes de SiO2 sol-gel. Zeitschrift für Sol-Gel Wissenschaft und Technologie. M. Aegerter, R. Almeida, A. Soutar, K. Tadanaga, H. Yang, T. Watanabe : Beschichtungen mit Sol-Gel und chemischer Nanotechnologie. Zeitschrift für Sol-Gel Wissenschaft und Technologie.

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