高速分散機(jī)在溶膠凝膠法制備納米材料的應(yīng)用

溶膠--凝膠法是一種條件溫和的材料制備方法。溶膠--凝膠法(Sol--Gel法，簡(jiǎn)稱(chēng)SG法)就是以無(wú)機(jī)物或金屬醇鹽作前驅(qū)體，在液相將這些原料均勻混合，并進(jìn)行水解、縮合化學(xué)反應(yīng)，在溶液中形成穩(wěn)定的透明溶膠體系，溶膠經(jīng)陳化，膠粒間緩慢聚合，形成三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠，凝膠網(wǎng)絡(luò)間充滿(mǎn)了失去流動(dòng)性的溶劑，形成凝膠。凝膠經(jīng)過(guò)干燥、燒結(jié)固化制備出分子乃至納米亞結(jié)構(gòu)的材料。

溶膠--凝膠法就是將含高化學(xué)活性組分的化合物經(jīng)過(guò)溶液、溶膠、凝膠而固化，再經(jīng)熱處理而成的氧化物或其它化合物固體的方法。近年來(lái)，溶膠--凝膠技術(shù)在玻璃、氧化物涂層和功能陶瓷粉料，尤其是傳統(tǒng)方法難以制備的復(fù)合氧化物材料、高臨界溫度(P)氧化物超導(dǎo)材料的合成中均得到成功的應(yīng)用。
 

溶膠--凝膠法與其它方法相比具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：

（1）由于溶膠--凝膠法中所用的原料首先被分散到溶劑中而形成低粘度的溶液，因此，就可以在很短的時(shí)間內(nèi)獲得分子水平的均勻性，在形成凝膠時(shí)，反應(yīng)物之間很可能是在分子水平上被均勻地混合；

（2）由于經(jīng)過(guò)溶液反應(yīng)步驟，那么就很容易均勻定量地?fù)饺胍恍┪⒘吭�素，�?shí)現(xiàn)分子水平上的均勻摻雜；

（3）與固相反應(yīng)相比，化學(xué)反應(yīng)將容易進(jìn)行，而且僅需要較低的合成溫度，一般認(rèn)為溶膠一凝膠體系中組分的擴(kuò)散在納米范圍內(nèi)，而固相反應(yīng)時(shí)組分?jǐn)U散是在微米范圍內(nèi)，因此反應(yīng)容易進(jìn)行，溫度較低；

（4）選擇合適的條件可以制備各種新型材料。但是，溶膠一凝膠法也不可避免的存在一些問(wèn)題，例如：原料金屬醇鹽成本較高；有機(jī)溶劑對(duì)人體有一定的危害性；整個(gè)溶膠一凝膠過(guò)程所需時(shí)間較長(zhǎng)，常需要幾天或兒幾周；存在殘留小孔洞；存在殘留的碳；在干燥過(guò)程中會(huì)逸出氣體及有機(jī)物，并產(chǎn)生收縮。
其中分散效果  分層是分散相在外力（重力或離心力）作用下，在連續(xù)相中上浮或下沉的結(jié)果。在忽略布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng)的靜態(tài)條件下，可用Stokes 定律來(lái)描述，即分散相球形顆粒由于重力的沉降速度 V 由下式確定：