溶胶-凝胶原理与技术

　　本书介绍了自溶胶凝胶法发明以来的工艺进展及近年来溶胶凝胶法制备材料的最新研究成果，系统归纳了溶胶凝胶过程的基础知识。全书共12章，第1～4章介绍溶胶凝胶法的基本知识和反应原理；第5～9章分别介绍溶胶凝胶法制备体积材料、纤维材料、薄膜材料、纳米粉体和有机无机复合材料的工艺方法；第10章介绍计算机模拟情况；第11章介绍已实用的相关产品；第12章介绍溶胶凝胶过程及产品的分析测量方法。本书适合作为本科生、硕士生及博士生教材及参考书使用，也可作为从事材料科学研究的科技人员、研究院的研究人员以及工厂企业的相关从业人员参考使用。

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目录
1溶胶凝胶法的基本概念和特点1
11溶胶凝胶法基本名词术语1
12溶胶凝胶法的基本概念2
13溶胶凝胶技术发展的基本历程3
14溶胶凝胶法的应用领域6
141材料学方面的应用6
142溶胶凝胶技术在催化剂及催化剂载体方面的应用9
143溶胶凝胶技术在分析化学方面的应用10
144其他方面11
15溶胶凝胶法的基本过程12
16溶胶凝胶法的特点13
161溶胶凝胶法的优点13
162溶胶凝胶法的缺点14
17溶胶凝胶技术存在的问题与发展方向14
习题15
参考文献15
2溶胶与凝胶的基本物理化学特性17
21溶胶的基本物理化学特性17
211溶胶的运动性质17
212溶胶的光学特性19
213溶胶的电学性质22
214溶胶的稳定性26
215溶胶的流变特性31
22凝胶的基本物理化学特性34
221凝胶的触变性34
222凝胶的老化特性（离浆特性）35
223凝胶的膨胀特性36
224凝胶的吸附特性38
习题39
参考文献40
3溶胶凝胶法采用的原料41
31溶胶凝胶法采用的原料分类及作用41
32溶胶凝胶法采用的金属醇盐41
321金属醇盐的种类41
322金属醇盐的合成42
323金属醇盐的特性50
习题55
参考文献56
4溶胶凝胶过程的主要反应58
41前驱体溶液的水解反应58
411水金属盐体系的水解反应58
412醇金属醇盐体系的水解反应58
42溶胶的缩聚反应59
421水金属盐体系的缩聚反应59
422醇金属醇盐体系的缩聚反应59
43润湿凝胶体的干燥过程变化59
431凝胶干燥的几个阶段59
432干燥过程导致凝胶织构破坏的作用力60
433维持凝胶织构的干燥技术61
44凝胶体烧结过程的变化64
习题65
参考文献65
5溶胶凝胶法制备块体材料68
51溶胶凝胶法制备SiO2玻璃68
511前驱体溶液的制备68
512溶液的凝胶化转变69
513润湿凝胶体的干燥71
514干燥凝胶体的烧结72
515玻璃凝胶块制备的开裂问题72
52溶胶凝胶法制备SiO2玻璃的特点74
53溶胶凝胶法制备其他氧化物块体及玻璃陶瓷材料75
531SrOSiO2玻璃75
532YLaSiON系统氧氮玻璃的制备76
533Ag/SiO2多孔玻璃的制备76
534溶胶凝胶法制备含纳米CdS的玻璃77
535溶胶凝胶法制备半导体微晶玻璃78
习题80
参考文献80
6溶胶凝胶法制备的纤维材料82
61溶胶凝胶法制备的纤维材料种类及基本工艺原理82
611溶胶凝胶法制备的纤维材料种类82
612溶胶凝胶法制备纤维材料的基本工艺原理83
62溶胶凝胶法制备SiO2玻璃纤维84
621SiO2玻璃纤维的现状84
622溶胶凝胶法制备高纯玻璃纤维88
623不同方法制备的高纯SiO2纤维的结构及其形成91
624溶胶凝胶法制备含ZrO2的玻璃纤维92
625玻璃纤维的应用前景与目前的市场机遇及面临的挑战93
63溶胶凝胶法制备其他陶瓷纤维95
631SiC晶须及纤维的制备95
632铁电压电陶瓷纤维97
633高温超导纤维99
634溶胶凝胶法制备ZrO2纤维100
635莫来石纤维及晶须102
636氧化铝纤维105
637溶胶凝胶法制备多晶钇铝石榴石或铝酸钇纤维109
习题110
参考文献111
7溶胶凝胶法制备薄膜及涂层材料113
71溶胶凝胶法制备薄膜的工艺特征113
711非醇盐法制备薄膜的溶胶凝胶工艺特征113
712醇盐法制备薄膜的溶胶凝胶工艺特征115
713溶胶凝胶法制膜工艺优点116
72溶胶凝胶法制备薄膜的工艺方法117
721基板性质及清洗方法117
722涂膜123
723薄膜的干燥128
724干燥薄膜的烧结处理128
73薄膜的结构128
731薄膜的厚度128
732薄膜在基板表面的附着130
733薄膜的开裂问题132
734薄膜的微观结构136
74溶胶凝胶法制备薄膜及涂层的应用137
741保护膜138
742光学功能薄膜144
743电磁功能膜149
744催化功能膜149
745分离膜149
746传感膜149
习题149
参考文献150
8溶胶凝胶法制备纳米粉体154
81溶胶凝胶法制备纳米粉体材料的种类154
82溶胶凝胶法制备纳米粉体材料的过程及控制157
821溶胶凝胶法制备纳米粉体材料的过程157
822溶胶凝胶法制备纳米粉体材料的工艺控制158
823粉体团聚问题160
83溶胶凝胶法制备几种典型的陶瓷粉体162
831TiO2纳米粉体162
832溶胶凝胶法制备纳米αFe2O3163
833溶胶凝胶法制备纳米SiC粉体164
834溶胶凝胶法制备BaTiO3169
835溶胶凝胶法制备纳米羟基磷灰石171
836VO2纳米粉体的无机溶胶凝胶法合成及表征173
837溶胶凝胶法制备YBa2Cu3O7δ超细粉体174
838LaCoO3超微粉末的合成及电性质研究175
839溶胶凝胶法合成SiCAlN复合超细粉体176
8310溶胶凝胶法合成氧化铝氧化硅纳米粉体177
习题178
参考文献178
9溶胶凝胶法制备有机无机复合材料181
91溶胶凝胶法制备有机无机复合材料的分类181
92溶胶凝胶法制备有机无机复合材料的进展182
921相间以化学键作用的有机无机杂化材料182
922组分间以次价力作用的有机无机杂化材料186
93有机无机杂化材料的溶胶凝胶合成途径190
931无机溶胶与有机聚合物共混190
932有机聚合物存在下形成无机相190
933无机相存在下单体聚合191
934有机相与无机相形成同步互穿网络191
935无收缩的OIHMs制备方法191
94溶胶凝胶法制备有机无机杂化材料的工艺过程及控制因素191
941溶胶凝胶法制备OIHMs的原理191
942溶胶凝胶法制备OIHMs的工艺步骤192
943溶胶凝胶法合成OIHMs的影响因素192
95溶胶凝胶法制备几种典型的有机无机杂化材料197
951溶胶凝胶法制备PMTES/Fe2O3有机无机杂化材料197
952溶胶凝胶法制备TEOSPDMS杂化材料199
953溶胶凝胶法制备PMMA/ZrO2（SiO2、TiO2、Al2O3）有机无机
杂化玻璃200
954溶胶凝胶法制备新型光敏聚酰亚胺SiO2杂化材料202
955溶胶凝胶法GPTSTEOSLiClO4TEG体系杂化材料的制备204
956溶胶凝胶法制备有机无机复合光致变色膜207
957采用硅酸钠为硅源制备聚乙酸乙烯酯/二氧化硅杂化材料209
96溶胶凝胶法制备有机无机杂化材料的应用212
961光学材料212
962陶瓷材料213
963凝胶材料213
964生物材料214
965材料改性214
966其他材料214
97溶胶凝胶法制备有机无机杂化材料存在的局限及发展展望215
习题215
参考文献216
10溶胶凝胶工艺及结构的计算机模拟219
101溶胶凝胶工艺及结构的计算机模拟现状219
1011模拟的定义219
1012模拟的方法219
1013模拟的原因220
1014计算机模拟220
1015溶胶凝胶工艺及结构的计算机模拟220
102溶胶凝胶工艺及结构的计算机模拟方法221
1021有限元模拟方法221
1022人工神经网络模拟方法222
1023其他计算机模拟方法225
103凝胶结构的计算机模拟225
1031胶体的分形结构225
1032物理模型和软件的编制227
1033模拟步骤228
1034软件的数据结构及功能228
1035模拟结果229
习题231
参考文献231
11已经实用的溶胶凝胶法产品介绍232
111折射率梯度分布镜头232
112SiO2气溶胶及其应用233
113选择性吸收膜在彩色显像中的应用234
114彩色显像管表面用低反射、防静电膜236
115利用溶胶凝胶法制备资源可循环利用玻璃瓶的着色膜236
116汽车用HUD选择性光反射膜的溶胶凝胶法制备238
117汽车窗用憎水膜239
118液晶显示器用绝缘膜的制备241
119用于化妆品的防紫外照射的鳞片状粒子制备242
1110在GRATZEL太阳能电池的应用243
1111溶胶凝胶技术在电致变色（EC）膜中的应用244
1112利用溶胶凝胶法对木材改质245
习题246
参考文献246
12溶胶凝胶过程及产品的分析测量方法247
121溶胶黏度测定247
122溶胶或凝胶体的热分析248
1221差热分析248
123溶胶或凝胶体红外光谱分析250
124激光拉曼光谱250
1241光的瑞利散射251
1242拉曼散射251
125溶胶或凝胶体核磁共振分析252
1251核磁共振的基本原理252
1252核磁共振谱线特征253
1253核磁共振实验方法254
126溶胶体的电子自旋共振波谱分析255
1261电子自旋共振的基本原理255
1262电子自旋共振实验方法255
127溶胶或凝胶体及其产品的X射线光电子能谱分析256
1271表面分析能谱的基本原理257
1272谱线识别257
1273谱峰的位移258
1274X射线光电子能谱实验方法258
128溶胶凝胶产品的X射线衍射以及小角度散射法259
1281X射线衍射方法259
1282X射线小角度散射法259
129电子显微分析260
1291扫描电子显微分析260
1292透射电子显微分析261
1293透射电镜的结构及应用261
1210原子力显微镜分析262
习题263
参考文献263