材料學(xué)科發(fā)展概況與制備材料新技術(shù)-文庫吧在線文庫
【正文】 (纖維、薄膜、塊體 )，再經(jīng)熱處理轉(zhuǎn)化為氧化物或其它化合物固體材料的方法，是應(yīng)用膠體化學(xué)原理制備無機材料的濕化學(xué)方法，已成為受到普遍重視的無機材料制備新技術(shù) SolGel工藝方法l 傳統(tǒng)膠體法l 水解聚合法l 絡(luò)合物法方法 特點 前驅(qū)物 凝膠的化學(xué)特征 適用傳統(tǒng)膠體法通過調(diào)節(jié) pH值或加入電解質(zhì)中和顆粒表面電荷，再經(jīng)溶劑蒸發(fā)促使顆粒形成凝膠無機化合物 1 凝膠中固相成分含量高2 凝膠由稠密顆粒間的分 子間力建立3 凝膠強度低，通常不透明粉體薄膜水解聚合法通過前驅(qū)物的水解和聚合形成溶膠和凝膠金屬醇鹽 1 凝膠由前驅(qū)體水解產(chǎn)生的 無機聚合物建立2 凝膠與溶膠體積相當(dāng)3 凝膠化進程控制時間4 凝膠是透明的薄膜塊體纖維粉體絡(luò)合物法由絡(luò)合反應(yīng)形成具有較大或復(fù)雜配體的絡(luò)合物金屬醇鹽硝酸鹽乙酸鹽1 凝膠由絡(luò)合物通過氫鍵 建立2 凝膠在水中能液化3 凝膠是透明的薄膜粉體纖維 水解聚合法的工藝原理水解聚合工藝流程 （ 1）均相溶液的制備l 為確保醇鹽水解在分子水平上進行，須先制備醇鹽與水的均相溶液，再加水水解l 因醇鹽水溶性差，需加入既與醇鹽互溶、又與水互溶的醇類 ，其加入量須保證避開三元不混溶區(qū)（ 2）溶膠的形成原理水解反應(yīng) ： 酸性 ： (RO)3SiOR + H3O+ 親電取代 (RO)3SiOH + HOR + H+ 堿性 ： (RO)3SiOR + OH 親核取代 (RO)3SiOH + OR 縮聚反應(yīng)： 失水縮聚： SiOH + HOSi SiOSi + H2O 失醇縮聚： SiOH + ROSi SiOSi + ROH 酸性條件下，親電取代的活性隨醇鹽分子中－ OR的減少而下降 ,定 采用考勤、作業(yè)和期末考試相結(jié)合的評定方式。所以人們總是將新材料與高技術(shù)相提并論新材料的特點l 知識密集 — 往往運用了當(dāng)代科技的最新成就， 或是多學(xué)科交叉研究的產(chǎn)物l 技術(shù)密集 — 其制備往往利用了一些極端條件 和尖端工藝工程控制技術(shù)l 資金密集 — 設(shè)備投資大、開發(fā)難度和風(fēng)險大、 技術(shù)保密性強、更新?lián)Q代快l 附加值高 — 其價格遠遠高于原料成本，使用 價值亦非傳統(tǒng)材料所能比肩新材料開發(fā)的主要動向l 90年代美國 “ 國家關(guān)鍵技術(shù)報告 ” 中材料領(lǐng)域列出五大關(guān)鍵技術(shù)項目：材料合成與加工、電子與光電子材料、陶瓷、復(fù)合材料、高性能金屬與合金l 資料統(tǒng)計顯示，當(dāng)前最受關(guān)注的六大材料為：光電子信息材料、先進復(fù)合材料、先進陶瓷材料、新型金屬材料、高性能塑料、超導(dǎo)材料 新型無機材料 新型無機材料與傳統(tǒng)無機材料（玻璃、陶瓷、水泥等）在原料、工藝、組成結(jié)構(gòu)、形態(tài)和性能上均有所不同，因而有著完全不同的特點和應(yīng)用領(lǐng)域 新型無機材料的特點l 原料純化： 用純化原料，并對原料狀態(tài)進行控制l 工藝精細化： 采用更有力的工藝控制與過程干預(yù)l 組成形態(tài)多樣化： 出現(xiàn)單晶、薄膜、纖維、超微 粉、復(fù)合等新形態(tài)，組成也遍 及各種不同元素間的化合物l 高性能與多功能化： 性能更好，大多具有獨特的 性質(zhì)和特殊功能新型無機材料的重要應(yīng)用領(lǐng)域l 信息： 傳感、傳輸、存儲和處理材料l 航空航天： 燒蝕、復(fù)合增
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