溶胶－凝胶过程英文解释翻译、溶胶－凝胶过程的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 sol-gel process

分词翻译：

溶胶的英语翻译：

collosol; sol
【化】 colloidal sol; collosol; sol; sol rubber
【医】 collosol; sol

凝胶的英语翻译：

gel
【化】 gel; jel
【医】 gel; gelatum; jelly

过程的英语翻译：

course; procedure; process
【计】 PROC
【化】 process
【医】 course; process
【经】 process

专业解析

溶胶－凝胶过程（Sol-Gel Process）是一种通过溶液状态（溶胶）向半固态三维网络结构（凝胶）转化的材料制备技术，广泛应用于无机材料合成与纳米结构调控领域。该过程的核心机理包含四个阶段：

1. 溶胶形成：前驱体（如金属醇盐）在酸性或碱性条件下水解生成活性羟基化合物，随后通过缩聚反应形成纳米级胶体颗粒分散体系。例如，硅酸乙酯（TEOS）水解生成Si(OH)₄单体，反应式为：

   $$

   text{Si(OC₂H₅)₄ + 4H₂O → Si(OH)₄ + 4C₂H₅OH}

   $$

2. 凝胶化：溶胶中颗粒进一步交联形成连续三维网络结构，此时体系黏度显著增加，逐渐失去流动性。
3. 干燥与致密化：通过常压干燥或超临界干燥去除溶剂，防止结构坍塌，最终获得多孔或致密材料。

应用领域包括光学涂层（如抗反射薄膜）、生物陶瓷（如羟基磷灰石骨修复材料）及催化剂载体。其优势在于低温合成、成分均匀可控及可规模化生产。

权威研究可参考：

• 国际材料科学期刊《Journal of Sol-Gel Science and Technology》对溶胶-凝胶技术的机理分析（链接）；
• 美国国家标准与技术研究院（NIST）发布的溶胶-凝胶工艺标准化指南（链接）。

网络扩展解释

溶胶-凝胶过程是一种通过化学反应从液态前驱体制备固态材料的方法，广泛应用于金属氧化物（如二氧化硅、二氧化钛）及纳米材料的合成。其核心是通过水解和缩合反应形成三维网络结构，最终转化为凝胶并进一步处理成所需材料。以下是详细解释：

一、基本定义

溶胶-凝胶过程包含两个关键阶段：

1. 溶胶（Sol）：由纳米级颗粒分散在液体中形成的胶体溶液，具有流动性。
2. 凝胶（Gel）：溶胶通过交联形成三维网络结构，失去流动性，呈现半固态（类似果冻）。

二、主要步骤

1. 水解反应
   前驱体（如金属醇盐）与水反应生成羟基化合物。例如：
   $$text{Si(OR)}_4 + 4text{H}_2text{O} rightarrow text{Si(OH)}_4 + 4text{ROH}$$
   此过程释放活性单体，形成溶胶。

2. 缩合反应
   羟基化合物进一步脱水或脱醇，形成金属-氧-金属（M-O-M）键的网络结构：
   $$text{Si(OH)}_4 + text{Si(OH)}_4 rightarrow (text{SiO}_2)_n + text{H}_2text{O}$$
   此时溶胶逐渐转变为凝胶。

3. 陈化与老化
   凝胶在母液中静置，未反应的官能团继续缩合，增强网络强度。

4. 干燥
   去除溶剂，可能伴随收缩和致密化。常用方法包括自然干燥或超临界干燥（避免结构坍塌）。

5. 烧结
   高温处理以去除残留有机物，促进结晶化和致密化，提升材料性能。

三、特点与优势

• 低温合成：避免高温熔融，适合热敏感材料。
• 高纯度与均匀性：分子级混合确保成分均一。
• 可控结构：通过调节pH、温度等参数，可设计纳米多孔或致密材料。
• 广泛应用：如陶瓷纳米颗粒、气凝胶、光学涂层等。

四、典型应用

• 纳米材料：制备尺寸可控的陶瓷颗粒（如TiO₂、SiO₂）。
• 气凝胶：通过超临界干燥获得轻质多孔材料。
• 功能薄膜：用于传感器、防反射涂层等。

如需进一步了解具体工艺参数或化学反应细节，（豆丁网）和（360文档中心）。

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