Золь-гель переход
Термин
золь-гель переход
Термин на английском
sol gel transition
Связанные термины
амбигель, золь-гель переход, стимулированный замораживанием, коагуляция, нанопорошок, коллоидная система
Определение
Процесс структурирования твердых наночастиц и окружающих их сольватных оболочек в коллоидном растворе, сопровождающийся значительным повышением его вязкости и протекающий при увеличении концентрации коллоидного раствора или под влиянием иных внешних воздействий (охлаждение, изменение рН или ионной силы коллоидного раствора).
Описание
Размер частиц дисперсной фазы в стабильном высокодисперсном коллоидном растворе - золе - составляет 10-9-10-6 м. Увеличение концентрации дисперсной фазы приводит к появлению коагуляционных контактов между частицами и началу структурирования - гелеобразования. Коагуляционные структуры характеризуются низкой прочностью, определяемой ван-дер-ваальсовыми силами, при этом взаимодействие частиц осуществляется через равновесную по толщине прослойку дисперсионной среды. Для так называемых коагуляционных структур дальнего взаимодействия сила взаимодействия частиц составляет 10-11-10-10 Н/контакт, а расстояние между ними - 10-8-10-7 м. Такие структуры характеризуются полным самопроизвольным восстановлением после механического разрушения. Дальнейшее повышение объемной концентрации дисперсной фазы приводит к постепенному исчезновению способности к тиксотропному восстановлению, а по мере снижения содержания дисперсионной среды теряются также эластичные и пластические свойства. При фиксации частиц в структуре, соответствующей ближней коагуляции, прочность коагуляционных контактов возрастает до 10-9-10-8 Н, а расстояние между частицами снижается до 10-9 м. На этой стадии могут возникнуть и атомные (точечные) контакты, характеризующиеся прочностью 10-8-10-6 Н/контакт. На практике чаще встречаются коагуляционные структуры обоих типов. Для повышения стабильности структур, регулирования реологических свойств и управления процессами структурообразования воздействуют на прочность контактов путем модификации поверхности частиц добавками ПАВ или путем создания в растворе пространственной структуры высокомолекулярного органического полимера.
Авторы
Ссылки
Разделы
Методы формирования наноматериалов
| Главная |