solgelprosessissa

Sol-gel prosessi on kemiallinen menetelmä, jolla valmistetaan epäorgaanisia tai hybridimateriaaleja, usein tyypillisesti korkealaatuisia ja monimutkaisia materiaaleja, kuten keraameja, lasia ja komposiitteja. Prosessi alkaa nestemäisillä esiasteilla, jotka ovat yleensä metallialkoksideja tai metallikloridia liuottimessa. Nämä esiasteet käyvät läpi hydrolyysireaktion, jossa ne reagoivat veden kanssa muodostaen hydroksyyliryhmiä. Tämän jälkeen seuraa kondensaatioreaktio, jossa hydroksyyliryhmät poistuvat ja muodostuu sideaineita, jotka luovat kolmiulotteisen verkon. Tämä prosessi johtaa solin (nestemäisen) ja geelin (kiinteän) muodostumiseen.

Geelin muodostumisen jälkeen se on tyypillisesti alistettava kuivatus- ja lämpökäsittelyyn. Kuivatusvaihe poistaa liuottimen geelistä ja voi tapahtua eri lämpötiloissa ja paineissa. Lämpökäsittely, usein sintraus, tiivistää ja kovettaa materiaalia, jolloin saavutetaan lopulliset halutut ominaisuudet. Sol-gel prosessin etuna on sen kyky valmistaa materiaaleja alhaisissa lämpötiloissa, erittäin homogeenisesti ja tarkalla rakenteellisella hallinnalla. Sitä käytetään monilla aloilla, kuten optiikassa, elektroniikassa ja lääketieteessä, esimerkiksi pinnoitteiden, katalyyttien ja hienojen keraamisten osien valmistukseen.