Benutzer:Saperaud/Stoffe und Substanzen

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Aerogel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Abb. 1: Aerogelwürfel auf einer Hand
Abb. 2: Ein 2,5 kg schwerer Ziegel getragen von einem 2 g schweren Stück Aerogel (NASA)

Aerogele sind kolloidale Substanzen geringer Dichte und hoher Porosität. Sie bestehen nur zu circa einem bis fünfzehn Prozent aus einem Feststoff, während der Rest ihres Volumens durch das sie umgebende Gas bzw. auch Vakuum ausgefüllt wird.

Es gibt verschiedene Arten von Aerogelen, wobei zwar solche auf Silikatbasis am häufigsten sind, andere Formen beispielsweise auf Kunststoff- oder Kohlenstoffbasis jedoch ebenfalls eine Bedeutung für Spezialanwendungen besitzen. Im Prinzip kann man jedwedes Metalloxid, Polymer und diverse andere Stoffe als Ausgangsbasis für die Aerogelsynthese mittels eines Sol-Gel-Prozesses heranziehen.

Eigenschaften und Struktur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Abb. 3: Aerogel als Wärmeisolator

Aerogele weisen eine stark dendritische Struktur auf, also eine Verästelung von Partikelketten mit großen Zwischenräumen in Form von offenen Poren. Diesen Ketten sind durch viele Kontaktstellen gekennzeichnet, so dass sich letztendlich das Bild eines stabilen, schwammartigen Netzes ergibt. Dessen Aggregate verfügen über eine fraktale Dimension, sind also in einem gewissen Ausmaß selbstähnlich.

Aerogele halten 15 Einträge im Guinness-Buch der Rekorde für Materialeigenschaften, inklusive „bester Isolator“ und „leichtester Feststoff“ bzw. Feststoff mit der geringsten Dichte.

Da besonders Silikataerogele in ihrer Viefalt vergleichsweise gut untersucht sind, kann man für ihr Spektrum recht genaue Angaben machen. Diese Eigenschaften gleichen dabei qualitativ wie zum Großteil auch quantitativ recht gut jenen der anderen Aerogele, mit jedoch teilweise spezifischen Eigenheiten. Die genauen Stoffeigenschaften hängen von der gewünschten Verwendung ab und können daher – je nach Ausgangsmaterial und Herstellungsprozess – durchaus stark voneiander abweichen.

Die hohe optische Transparenz, zusammen mit einem Brechungsindex von etwa 1,007 bis 1,24 und einem typischen Wert von 1,02, macht Aerogele auch in optischer Hinsicht interessant. Ein Silkat-Aerogel erscheint vor dunklem Hintergrund milchig-blau, weil das Siliziumdioxid die kürzeren Wellenlängen (das heißt die blauen Anteile des weißen Lichts) mehr streut als die längerwellige Strahlung. Dieser Effekt lässt sich in Form der Rayleigh-Streuung auch beim Tageslicht in der Erdatmosphäre beobachten. Trotz seiner durchsichtigen Erscheinung fühlt sich das Aerogel wie harter Plastik-Schaum an. Aufgrund dieser Eigenschaft erscheinen sie matt bis durchsichtig (siehe Abbildungen rechts) und tragen daher auch die Beinamen „gefrorener Rauch“ oder „blauer Rauch“. Die Bezeichnung Silika-Aerogel bezieht sich dabei jedoch auf die Struktur und weniger auf die chemische Zusammensetzung des Materials. Letztere entspricht etwa SiO(OH)y(OR)z, mit x und y als vom Herstellungsprozess abhängigen Parametern.

Die einzelnen Partikel der Silikat-Aerogele sind rund ein bis zehn Nanometer groß und der Abstand zwischen den Ketten beträgt etwa 10 bis 100 nm. Die zylinderförmig Mesoporen sind recht gut zugänglich und besitzen defintionsgemäß einen Durchmesser von 2 nm bis 50 nm, wobei die Porosität im Bereich von 80 bis 99,8 % liegt. Die Rohdichte bewegt sich folgich im Bereich von 0,003 bis 0,5 g/cm³ mit einem typischen Wert von 0,1 g/cm³, wohingegen die Reindichte bei 1,7 bis 2,1 g/cm³ liegt. Dementsprechend weisen Silikat-Aerogele eine mit 100 bis 1600 m²/g und einem typischen Wert von 600 m²/g sehr hohe spezifische Oberfläche auf.

Die Wärmeleitfähigkeit in Luft bei 300 Kelvin ist mit 0,017 bis 0,021 W/(m·K) und einem typischen Wert von 0,02 W/(m·K) außerordentlich gering, was den Aerogeln eine hohe Temperaturstabilität auch unter extremsten Bedingungen verleiht und sie zu den bisher besten Wärmeisolatoren macht (siehe Abb. 3). Auch zeigt sich eine sehr hohe Zustandsdichte, was mit einer stark erhöhten spezifischen Wärmekapazität bei tiefen Temperaturen verbunden ist.

Silikat-Aerogele können nicht von flüssigen Metallen benetzt oder chemisch angegriffen werden, sie sind also ihnen gegenüber chemisch inert. Ihr Schmelzpunkt liegt bei etwa 1200 °C. Zudem sind sie unbrennbar und ungiftig.

Eine weitere Eigenschaft ist die mit 20 bis 800 m/s und einem typischen Wert von 100 m/s geringe Schallgeschwindigkeit und damit verknüpft auch geringe akustische Feldimpedanz innerhalb von Aerogelen.

Das Elastizitätsmodul bewegt sich in einem Bereich von 0,002 bis 100 MPa, mit einem typischen Wert von 1 MPa. Aerogele können damit im Normalfall mehr als das 2000-fache ihres Eigengewichtes an Auflast tragen, ohne zu kollabieren (Abb. 2).

Ein Phänomen das bei Aerogelen beobachetet werden konnte ist das diese im für den Menschen hörbaren Bereich klingen können, also Resonanzkörper darstellen. Die Frequenz ist dabei abhängig von der Art der Anregung. Dieser Effekt geht auf akustische Scherwellen zurück, die beim Anschlagen des Gels angeregt werden

Herstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Aerogel-Würfel (NASA)

Aerogele werden hergestellt, indem ein Gel aus einem gallertartigem Stoff, meist einer Silikonverbindung, unter extremen Bedingungen getrocknet wird. Das hierbei angewandte Verfahren, über das die Aerogele zunächst auch definiert wurden, ist die überkritische Trockung.


Dabei sind die Eigenschaften des Areogels sehr stark vom Herstellungsprozess abhängig. Die Hauptbestrebung der Aerogelforschung ist es daher ein Verfahren zu entwickeln, das es erlaubt, über die Wahl der Herstellungsbedingungen ein reproduzierbares Produkt mit den jeweils gewünschten Eigenschaften zu erhalten. Die Vielzahl an variierbaren Faktoren macht die Aerogele dabei zum Gegenstand eines intensiven Materialdesigns, besonders in Hinblick auf die gezielte Konstruktion bestimmter Poren.

Abriß[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ausgangsprodukt für die Synthese von Silika-Aerogelen sind monomere Si-Vorstufen. Aus diesen wird über Hydroloyse- und Kondensationsreaktionen ein schwammartiges Netzwerk aus Sio2 hergestellt. Die Poren werden durch ein Lösungsmittel gefüllt. Diese so genannten nassen Silica-Gele unterschedet man je nach Lösungsmittel in Aqua-, Hydro oder Alkogele. Durch koventielle Methoden bei der Entfernung des Lösungsmittels erhält man stark geschrumpfte Xerogele, die Struktur der nassen Silica-Gele bleibt nicht erhalten.

Entfernt man diese Lösungsmittel jedoch ohne die Struktur der Silica-Gele zu zerstören, so hat man Aerogele (wobei eine gewisse Umordnung und Schrumpfung praktisch nicht zu vermeiden ist). Erreicht wird dies über den Prozess der überkritischen Trocknung, wobei man die Aerogele auch teilweise über ihn definiert.

Verfahren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Vorgeschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Erst Silica-Gele stellte Ebelmann schon im Jahr 1844 her. Er beschrieb die Bildung von Oligomeren mit dem Erscheinungsbild transparenter Monolithen bei der Zugabe von Wasser zu Tetraethoxysilan. Die Möglichkeit hieraus ein Aerogel herzustellen bestand jedoch nicht, wenn auch die darauf folgenden Jahrzehnte ein beständiges Interesse zu verzeichnen war. Erst 1931 gelang Steven Kistler mithilfe der überkritischen Trocknung die erstmalige Synthese von Silikat-Aerogelen, ohne das diese eine Schrumpfung aufwiesen.

Silikat-Aerogel nach Kistler[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Kistler nutzte Natriumsilicat, das er mit Wasser vermischte und so eine Lösung herstellte. Nach der Zugabe der als Katalysator wirkenden Salzsäure fielen mit der Zeit Teilchen aus, welche sich bedingt durch die Brownsche Molekularbewegung unkoordiniert in der Lösung verteilten und dabei auch zusammenstießen. Durch die allmähliche Haftung aggregierten sich diese Teilchen mit der Zeit und binnen ungefähr eines Tages resultierte ein Gel mit netzwerkartigen Struktur. Aus diesem wurden die Säurereste mit Wasser ausgespült (Aquagel) und es folgte eine Versetzung mit Alkohol (Alkogel). Dieser Schritt ist notwendig, da das Wasser ansonsten im weiteren Prozessverlauf die Gelstruktur wieder zerstören würde. Verdunstet der Alkohol langsam, so bilden sich aufgrund der wirkenden Oberflächenkräfte Menisken aus, welche sich hiernach in das Gel „eingraben“ und in diesem eine gangartige Struktur bedingen. Damit verbunden wäre eine Schrumpfung des Gels und als Ergebnis ein poröses Xerogelgefüge mit ungefähr 50 % Porenanteil, was es jedoch gerade zu vermeiden galt. Kistler nutzte zur Trocknung daher einen Autoklaven und erhöhte Temperatur und Druck über den kritischen Punkt, sodass ein überkritisches Fluid entstand. Die Phasengrenze zwischen Gas und Flüssigkeit war damit aufgehoben, Oberflächenkräfte, welche im anderen Fall zur Bildung von Menisken geführt hätten, existierten nicht mehr. Das überkritische Fluid wurde dann aus dem Autoklaven abgeblasen, wodurch das Produkt trocknete und schließlich zum Aerogel geworden war. Kistler war der erste der dieses als überkritische Trocknung bezeichnete Verfahren angewandt hat. Dabei hatte das Aerogel die Größe und Form des ursprünglichen Gels behalten, wobei die von Kistler hergestellten Silikat-Aerogele eine Dichte von rund 30 bis 300 kg/m3 und eine Porosität im Bereich zwischen 86 und 98 % aufwiesen. Die Herstellungsmethode nach Kistler hatte jedoch den Nachteil lang und aufwendig zu sein, was besonders den Lösungsmittelaustausch vor dem Verdampfen des Alkohols betraff.

Verfahren nach Teichner - der Sol-Gel-Prozess[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Stanislas Teichner versuchte mit seinen Mitarbetern in den 1960ern Kistlers Verfahren an der Universität Lyon zu reproduzieren, wobei jedoch Wochen nötig wareb, um kleinere Aerogelproben herzustellen. Als Alternative entwickelte er 1968 den heute als Standardverfahren genutzten Sol-Gel-Prozess, der zudem 1986 nochmals verbessert wurde. Ausgangsstoff ist hier das giftige Tetramethylorthosilikat (TMOS), das nach der unten stehenden Reaktionsgleichung mit einer definierten Menge Wasser und nach der Zugabe eines Katalysators langsam zu Orthokieselsäure und Methanol hydrolysiert.

C4H12O4Si + 4 H2O → H4SiO4 + 4 CH3OH

Aus der Kieselsäure spaltet sich in der Folge Wasser ab und es entstehen SiO2-Tetraeder. Diese vernetzen sich daraufhin zu einem Gel. Die Trocknung des so entstandenen Alkogels erfolgt wiederum gleich zum Verfahren Kistlers, wobei das Methanol kritische Werte von 239,4 °C und 80,9 bar aufweist. Die Eigenschaften des sich so bildenden Aerogels, insbesondere Struktur und Dichte, können durch die Wahl des Katalysators, des pH-Wertes oder des Mengenverhältnisses der eingesetzen Substanzen, insbesondere des Methanols, gesteuert werden. Anwendung findet das Verfahren heute am DESY. Eine Produktionsanlage in Lund stellte in den Achtzigern 60x60 cm große Aerogelplatten her, explodierte jedoch 1984 bedingt durch den Austritt großer Methanolmengen.

Andere Verfahren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In einem anderen Verfahren fertigt eine Forschergruppe unter Arlon Hunt an der University of California in Berkeley Aerogelstücke statt aus dem giftigen TMOS aus Tetraethoxysilan (TEOS). Zudem ersetzt man das explosive Ethanol durch Kohlenstoffdioxid, was jedoch sehr zeitaufwendig ist. Ein Vorteil ist die mit 31 °C relativ niedrige kritische Temperatur des Kohlenstoffdioxids, wodurch der Trocknungsprozess wesentlich erleichtert wird.

Ein weiteres Verfahren fand in Ludwigshafen bei BASF Anwendung, wo bis 1996 insbesondere Aerogelkügelchen (Granulat) mit rund einem bis sechs Millimetern Durchmesser und einer Dichte von ungefähr 200 kg/m³ hergestellt wurden. Hierzu brachte man Schwefelsäure und Natriumsilicat zur Reaktion, indem man sie mit einer Mischdüse auf einen Kolben aufsprühte. Dabei kamm es zur Bildung von Alkalisalzen, die durch eine Nachbereitung ausgewaschen werden mussten. Der Vorteil dieses Prozesses lag dabei in den vergleichsweise geringeren Kosten, der Nachteil ist den schlechteren insbesondere optischen Eigenschaften des Granulats zu sehen. Dies war jedoch aufgrund der geplanten Verwendung als Isolationsmaterial unproblematisch.

Verwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ein Hauptproblem für die kommerzielle Nutzung von Aerogelen sind nach wie vor dessen hohe Herstellungskosten. Die außergewöhnlichen Eigenschaften rechtfertigen diesen Aufwand jedoch für eine Vielzahl von Spezialanwendungen und für Versuchszwecke.

Bedingt durch ihre hohe Porösität entwickelte man Aerosole zunächst in der Absicht Speichermöglichkeiten für Gase und Feststoffe zu erhalten.

Da der Brechungsindex der Aerosole in einem Bereich liegt, den weder Gase noch Flüssigkeiten aufweisen, haben sich diese hier als wertvolle Detektoren für die Tscherenkow-Strahlung erwiesen.

Über die Materialforschung spielen Aerogele auch in Bezug auf den Lotuseffekt eine Rolle, da es möglich ist deren Oberflächenbenetzbarkeit sehr niedrig zu gestalten und dadurch die Haftung von Stoffen zu erschweren. Mögliche hieraus abgeleitete, jedoch noch nicht realisierte Produkte, könnten selbstreinigende Fassaden und ganz allgemein Oberflächen mit selbstreinigenden Eigenschaften sein.

Kohlenstoff-Aerogele mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und Stabilität spielen eine große Rolle in der Materialforschung für Elektrodenmaterial in Primär- und Brennstoffzellen, Fahrzeugkatalysatoren sowie in Superkondensatoren.

Durch ihre Feinstruktur sind Aerosole auch als Auffangmatrix für kleinste Staubpartikel einsetzbar, weshalb diese auch an Bord der „Kometenstaub-RaumsondeStardust verwendet wurden. Besonders wichtig ist dabei, dass die oft mehrere Kilometer pro Sekunde schnellen Teilchen bei ihrer Kollision mit dem Kollektor intakt bleiben, also insbesondere nicht schmelzen. Durch die geringe Dichte der Aerogele machen sie dies möglich und ihre Transparenz hilft zudem dabei, die aufgefangenen Teilchen im nachhinein zu lokalisieren. Da Aerogele besonders leicht sind, fallen sie auch bei den in der Raumfahrt sehr wichtigen Massekalkulationen kaum ins Gewicht und ihre hohe Temperaturstabilität ermöglicht den Einsatz bei großen Temperaturschwankungen wie sie im All auftreten. Verwendung fanden Aerogele daher auch bei der Pathfinder Mission, wo sie dem Sojouner Mars Rover als Isolation dienten.

Besonders Silikat-Aerologele zeigen eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit und werden daher gerne als Dämmstoff für Spezialanwendungen (z.B. als Transparente Wärmedämmung) verwendet. So wurde in der Cite Solaire in Adon ein Haus mit Aerogelgranulat isoliert.

Da Aerogele aufgrund ihrer Ungiftigkeit biokompatibel sind, wurden sie auch als Biosensoren und -katalysatoren eingesetzt.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Markus Meyer: Synthese und Chrakterisierung neuartiger Silica-Gele. (Dissertation der Universität Bayreuth) GCA Verlag Herdecke 2004. ISBN 3-89863-169-9

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Wiktionary: Aerogel – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Commons: Aerogel – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

[[Kategorie:Chemischer Stoff]]

Synärese (Physik)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Synärese bezeichnet die physikalische oder chemische Phasentrennung eines Zweiphasensystems, wie zum Beispiel einer Dispersion oder eines Gels. Die Abscheidung der kontinuierlichen Phase kann zum einen durch eine Kontraktion der festen Phase, zum anderen durch ein Sedimentieren der festen Phase hervorgerufen werden.

Die Synärese ist beispielsweise ein wichtiger Vorgang bei der Herstellung von Käse, wobei durch Aggregation und Kontraktion der Milchproteine die sogenannte Molke während der Käsebruchbearbeitung austritt. Bei anderen Lebensmitteln, wie Joghurt oder Senf bezeichnet Synärese einen Produktfehler, der sich im Abscheiden eines Serums äußert.

Bei Gelen kommt der Synärese die Rolle eines Alterungsprozesses zu. Nachdem das Gel

[[Kategorie:Physik]] [[Kategorie:Chemie]] [[Kategorie:Lebensmittel]]

Sol-Gel-Prozess[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Sol-Gel-Prozess ist ein Verfahren zur Synthese von Gelen auf Basis eines Sols (Sol-Gel).

Die Produkte des Prozesses sind sehr feine Pulver, monolithische Keramiken und Glase, Kermamikfasern, inorganische Membranen, dünne Beschichtungen und Aerogele. Jedes dieser Produkte kann je nach Details im Verfahrensablauf ein breites Spektrum unterschiedlicher und meist besonderer Eigenschaften aufweisen, weshalb der Sol-Gel-Prozess eine wichtige Rolle in der Materialforschung spielt.

Da Gele in der Regel Fraktale darstellen, kann der Sol-Gel-Prozess über die fraktale Geometrie beschrieben werden, deren messtechnische Basis sich über Neutronenstrahlung umsetzen lassen.

Ablauf[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Vorstufenlösung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der erste Schritt ist die Herstellung einer gelierfähigen Vorstufenlösung. Bei dessen als Precursor bezeichnetem Ausgangsmaterial handelt es sich meist um Alkoxylsilane, speziell Tetraethoxysilan (TEOS) und Tetramethoxysilan (TMOS). Alkoxylsilane haben jedoch den Nachteil, dass es bei Vorhandensein von Tensiden in der wässrigen Lösung zu Phasentrennungen kommt. Auch erschweren die bei der Hydrolyse freiwerdenden kurzkettigen Alkohole die spätere Aggregation. Alternativ kann zum Beispiel auch der Glykolester der Orthokieselsäure genutzt werden. Als erster Precursor von historischer Bedeutung ist Natriumsilikat.

Als Lösungsmittel werden häufig Alkohole verwandt, wobei man auch Wasser als Reaktionspartner zugibt und so letztendlich ein Dreikomponentensystem erzeugt. Die Wahl des Lösungsmittels ist entscheidend für den Sol-Gel-Prozess. Um die Vorstufenlösung homogenisieren zu können müssen Lösungsmittel und Precursor sehr gut mischbar sein. Die letztendliche Dichte des Gelkörpers wird im wesentlichen durch das Verhältnis von Wasser und Precursor bestimmt. Doch auch die eingesetzten Katalysatoren, die Zeitdauer, der pH-Wert und die Temperatur sind wichtige Faktoren, wobei viele Lösungsmittel als aktiver Reaktionspartner des Precursors auftreten und insbesondere dessen Oberflächenstruktur und Polarität bestimmen.

Hydrolyse und Kondensation[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In der im ersten Schritt hergestellten Vorstufenlösung kommt es zu einer Vielzahl von Hydrolyse- und Polymerisationsreaktionen, wobei beide in der Regel nicht zu trennen sind und auf die Hydrolyse der ersten Gruppen sofort eine Kondensation einsetzt. Eine Seperation beider Reaktionstypen kann nur durch einen sauren pH-Wert bei Wasserüberschuß erreicht werden.

Die Hydrolyse des Si-Precursors erfolgt im gesamten pH-Bereich über eine nukleophile Substitution. Unter sauren Bedingungen kommt es dabei zur Protonierung der Alkoxygruppen, die dadurch zu guten Abgangsgruppen werden. Im basischen Milieu kommt es hingegen zur verstärkten Dissoziation des Wassers und damit zur Freisetzung stark nukleophiler Hydroxylionen.

Sind die Abgangsgruppe einfacher zu erreichen, läuft auch die Substitution schneller ab. Die Kondensation von TMOS verläuft daher beispielsweise schneller als jene von TEOS. Mit zunehmender Größe der Alkokygruppe nimmt die Kodensationsgeschwindigkeit daher ab. Von größerer Bedeutung ist jedoch der pH-Wert und damit die Art und Konzentration der eingesetzten Säure oder Base. Ein niedriger pH-Wert sowie die Verwendung von anorganischen Säuren beschleunigen die Kondensation.


Die dabei entstehende Kieselsäure ist instabil und reagiert weiter, wobei sich über Kondensationsreaktionen erste Silizium-Oligomere herausbilden. Durch deren Wachstum und Zusammenschluß nimmt die Vernetzung zu, so dass sich Cluster entwickeln. Diese kolloidale Dispersion von Partikeln im Größenbereich von einem bis wenigen hundert Nanometern im Durchmesser wird als Sol bezeichnet.


Die für sich genommen noch recht frei beweglichen Cluster kondensieren weiter und bilden Aggregate, aus welchen schließlich ein vergleichsweise starres dreidimensionales Netzwerk von Siliziumpolymeren hervorgeht. Dabei können Tenside als Strukturgeber eingesetzt werden. Die Partikel kondensieren letztlich zu einem nassen Gel. Das Lösungsmittel und der bei der Hydrolyse freiwerdende Alkohol bzw. das bei der Kondensation entstehende Wasser werden in dessen Poren eingeschlossen. In Abhängigkeit von der Art dieser Porenflüssigkeit unterscheidet man die nassen Gele in Alcogele, Hydrogele und Aquagele. Dieser Prozess wird als Gelierung bezeichnet und ist mit einem Anstieg der Viskosität verbunden. Wann genau der Übergang von einem Sol in ein Gel stattfindet, also wo man den Gelpunkt festlegt, ist eine Frage der jeweiligen Definition.

Alterungsprozesse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Wird das aus der Vorstufenlösung hervorgegangene Gel stehen gelassen, treten mit der Zeit Alterungsprozesse auf die dessen Struktur weiter verändern.

Ein Alterungsprozess betrifft Polykondensationsreaktionen. Die im Gel vorliegenden Silanol- und hydrolisierten Alkoxy-Gruppen können bei ausreichender Nähe mit ihren Nachbargruppen reagieren. Dabei kommt es unter Wasserabspaltung zur Bildung von Si-O-Si Bindungen, was eine zunehmende Vernetzung des Gels bedingt und sich in einem Anstieg der fraktalen Dimension äußert. Dies betrifft vor allem noch nicht mit dem Netzwerk verbundene SiO2-Cluster, so dass deren Zahl mit der Zeit abnimmt.

Ostwald-Reifung

Trocknung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Es wird im wesentlichen zwischen einer Trocknung bei Normalbedingungen bzw. moderaten Temperaturen, der Gefriertrocknung und der überkritischen Trocknung unterschieden. Die verschiedenen Trocknungsverfahren sind der wohl schwierigste und wichtigste Abschnitt eines Sol-Gel-Prozesses. Die Wahl von Precursor und Lösungsmittel sowie einer Vielzahl anderer Bedingungen geht im wesentlichen auf die Erfordernisse der Trocknung zurück.

Trocknung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Gefriertrocknung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

überkritische Trocknung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

[[Kategorie:Verfahrenstechnik]]