3.4. Сушка

Исключительно важную роль в золь-гель синтезе играют процессы удаления растворителя из геля (сушки). В зависимости от метода их осуществления могут быть получены различные продукты синтеза: ксерогели, амбигели, криогели, аэрогели.

Ксерогель — продукт сушки при атмосферном давлении в достаточно жестких условиях, приводящих к схлопыванию макропор и значительному увеличению плотности материала.

Амбигель — продукт сушки водного или органического геля (алкогеля) при атмосферном давлении, характеризующийся, в отличие от ксерогеля, низкими значениями плотности.

Криогель — высокопористый монолитный или порошкообразный продукт сублимационной сушки замороженных суспензий и гелей. Сублимационная сушка — процесс удаления растворителя из замороженных гелей, основанный на сублимации затвердевшего растворителя (льда) без образования макроколичеств жидкой фазы.

Аэроге́ли — класс материалов, представляющих собой гель, в котором жидкая фаза полностью замещена газообразной. Это продукт сверхкритической сушки.

На рис.3[7] можно увидеть:

Вверху: органический гель (алкогель) силиката лантана и продукты его сушки различными методами (ксерогель, амбигель, аэрогель). Линейка на заднем плане подтверждает отличие объемов образцов, полученных из одного и того же количества исходного геля различными методами.

Внизу: микрофотография амбигеля силиката лантана, полученная при помощи электронной микроскопии высокого разрешения

Рис.3 Ксерогель, амбигель,

аэрогель, гель селиката лантана

4. Применение

С экологической точки зрения оптимальными являются бессточные способы получения композиционных материалов, в частности, золь-гель метод. Золь-гель метод — удобный путь получения дисперсных материалов, он позволяет исключить многочисленные стадии промывки, так как в качестве исходных веществ используют соединения, не вносящие примеси в состав конечного продукта. В таблице 2 представлены основные виды продукции, получаемые Золь-гель синтезом[6].

Продукция	Описание, свойства
Покрытия	Высокая гомогенность. Получение оксидных покрытий.
Волокна	Возможность получить вытяжку из раствора, возможность избежать высокой температуры плавления
Порошки	Моноразмерные сферические частицы. Более низкая температура получения спечных керамических масс, исключение процесса измельчения, получение0 высокодисперсных порошков обладающих пористой структурой.
Монолиты	Пластины, стержни, трубки. Чистота, более низкие температурные процессы.
Пустотелые сферы	Специальные оболочки ядерного топлива.
Пористые продукты	Возможность получения материалов с одинаковым размером пор.
Ормосилы, ормокелы	Смешанные органо-неорганические сетки с органическими и неорганическими модификаторами.

Табл. 2 Основные виды продукции, получаемые Золь-гель синтезом.