عملية سول-جل

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

في علم المواد ، تُعدّ عملية سول-جل طريقةً لإنتاج مواد صلبة من جزيئات صغيرة. تُستخدم هذه الطريقة في تصنيع أكاسيد المعادن ، وخاصةً أكاسيد السيليكون (Si) والتيتانيوم (Ti). تتضمن العملية تحويل المونومرات في المحلول إلى محلول غرواني ( سول ) يعمل كمادة أولية لشبكة متكاملة (أو هلام ) من جزيئات منفصلة أو بوليمرات شبكية . ومن المواد الأولية الشائعة ألكوكسيدات المعادن . تُستخدم عملية سول-جل أيضًا لإنتاج جسيمات نانوية خزفية .

مراحل

تمثيل تخطيطي للمراحل والمسارات المختلفة لتقنية سول-جل

في هذه العملية الكيميائية، يتشكل محلول غرواني ( سول ) يتطور تدريجيًا نحو تكوين نظام ثنائي الطور يشبه الهلام، يحتوي على طور سائل وآخر صلب ، وتتراوح أشكاله من جسيمات منفصلة إلى شبكات بوليمرية متصلة. في حالة الغرواني ، قد يكون الكسر الحجمي للجسيمات (أو كثافة الجسيمات) منخفضًا جدًا لدرجة أنه قد يلزم إزالة كمية كبيرة من السائل في البداية حتى تظهر خصائص الهلام. يمكن تحقيق ذلك بعدة طرق، وأبسطها ترك وقت كافٍ للترسيب ، ثم سكب السائل المتبقي. كما يمكن استخدام الطرد المركزي لتسريع عملية فصل الأطوار .

تتطلب إزالة الطور السائل المتبقي (المذيب) عملية تجفيف ، والتي عادةً ما يصاحبها انكماش وتكثيف ملحوظان. ويتحدد معدل إزالة المذيب في نهاية المطاف بتوزيع المسامية في الهلام. ومن الواضح أن البنية المجهرية النهائية للمكون ستتأثر بشدة بالتغيرات التي تطرأ على القالب البنيوي خلال هذه المرحلة من المعالجة.

بعد ذلك، غالباً ما تكون المعالجة الحرارية، أو عملية التلبيد ، ضرورية لتعزيز عملية التكثيف المتعدد وتحسين الخواص الميكانيكية والاستقرار البنيوي من خلال التلبيد النهائي والتكثيف ونمو الحبيبات . ومن أبرز مزايا استخدام هذه المنهجية مقارنةً بتقنيات المعالجة التقليدية، إمكانية تحقيق التكثيف عند درجة حرارة أقل بكثير.

يمكن ترسيب المحلول الأولي على سطح ما لتشكيل طبقة رقيقة (مثلًا، بالغمس أو بالطلاء الدوراني )، أو صبه في وعاء مناسب بالشكل المطلوب (مثلًا، للحصول على خزف متجانس ، أو زجاج ، أو ألياف ، أو أغشية ، أو هلاميات هوائية )، أو استخدامه لتصنيع المساحيق (مثلًا، الكريات المجهرية ، والكرات النانوية ). [ 1 ] تُعدّ طريقة سول-جل تقنية رخيصة ومنخفضة الحرارة، تسمح بالتحكم الدقيق في التركيب الكيميائي للمنتج. حتى الكميات الصغيرة من المواد المضافة، مثل الأصباغ العضوية وعناصر الأرض النادرة ، يمكن إضافتها إلى المحلول لتنتشر بشكل متجانس في المنتج النهائي. يمكن استخدامها في معالجة وتصنيع الخزف كمادة صب استثماري ، أو كوسيلة لإنتاج أغشية رقيقة جدًا من أكاسيد المعادن لأغراض متنوعة. تتمتع المواد المشتقة من طريقة سول-جل بتطبيقات متنوعة في مجالات البصريات والإلكترونيات والطاقة والفضاء وأجهزة الاستشعار (الحيوية) والطب (مثل إطلاق الأدوية المتحكم فيه ) والمواد التفاعلية وتقنية الفصل (مثل الكروماتوغرافيا ).

يعود الاهتمام بتقنية المعالجة بالهلام إلى منتصف القرن التاسع عشر، مع ملاحظة أن تحلل رباعي إيثيل أورثوسيليكات (TEOS) في ظروف حمضية يؤدي إلى تكوين ثاني أكسيد السيليكون ( SiO₂ ) على شكل ألياف ووحدات متجانسة. وقد ازدادت أهمية أبحاث الهلام لدرجة أنه في تسعينيات القرن العشرين، نُشر أكثر من 35000 بحث علمي حول هذه العملية في جميع أنحاء العالم. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

الجسيمات والبوليمرات

تُعدّ عملية سول-جل تقنية كيميائية رطبة تُستخدم في تصنيع المواد الزجاجية والخزفية. في هذه العملية، يتطور المحلول تدريجيًا نحو تكوين شبكة هلامية تحتوي على طورين: سائل وصلب. من المواد الأولية الشائعة ألكوكسيدات المعادن وكلوريدات المعادن، والتي تخضع لتفاعلات التحلل المائي والتكثيف المتعدد لتكوين غرواني. يتراوح الشكل الأساسي أو مورفولوجيا الطور الصلب بين جزيئات غروانية منفصلة وشبكات بوليمرية متصلة تشبه السلاسل. [ 5 ] [ 6 ]

يُستخدم مصطلح الغرواني بشكل أساسي لوصف نطاق واسع من مخاليط المواد الصلبة والسائلة (أو السائلة والسائلة)، والتي تحتوي جميعها على جزيئات صلبة (أو سائلة) متميزة منتشرة بدرجات متفاوتة في وسط سائل. ويُشير المصطلح تحديدًا إلى حجم الجزيئات الفردية، التي تكون أكبر من الأبعاد الذرية ولكنها صغيرة بما يكفي لإظهار الحركة البراونية . إذا كانت الجزيئات كبيرة بما يكفي، فإن سلوكها الديناميكي في أي فترة زمنية معينة أثناء التعليق سيخضع لقوى الجاذبية والترسيب . أما إذا كانت صغيرة بما يكفي لتكون غروانيات، فإن حركتها غير المنتظمة في المعلق يمكن أن تُعزى إلى القصف الجماعي لعدد لا يحصى من الجزيئات المُثارة حراريًا في الوسط السائل المُعلق، كما وصفه ألبرت أينشتاين في أطروحته . وخلص أينشتاين إلى أن هذا السلوك غير المنتظم يمكن وصفه بشكل كافٍ باستخدام نظرية الحركة البراونية ، مع كون الترسيب نتيجة محتملة على المدى الطويل. يتراوح هذا النطاق الحرج للحجم (أو قطر الجسيمات) عادةً من عشرات الأنجستروم (10⁻¹⁰ متر ) إلى بضعة ميكرومترات ( 10⁻⁶ متر). [ 7 ]  

  • في ظل ظروف كيميائية معينة (عادةً في المحاليل الغروية المحفزة بالقواعد )، قد تنمو الجسيمات إلى حجم كافٍ لتصبح غرويات ، تتأثر بالترسيب وقوى الجاذبية. وقد تؤدي المعلقات المستقرة لهذه الجسيمات الكروية دون الميكرومترية في النهاية إلى تجميعها الذاتي، مما ينتج عنه بنى مجهرية عالية التنظيم تُذكّر بالنموذج الأولي للبلورة الغروية: الأوبال الثمين . [ 8 ] [ 9 ]
  • في ظل ظروف كيميائية معينة (عادةً في المحاليل الغروية المحفزة بالأحماض )، تتمتع قوى التجاذب بين الجزيئات بقوة كافية لإحداث تكتل و/أو تلبد كبير قبل نموها. ويُظهر تكوين شبكة متصلة مفتوحة من البوليمرات منخفضة الكثافة مزايا معينة فيما يتعلق بالخواص الفيزيائية في تكوين الزجاج عالي الأداء ومكونات الزجاج/السيراميك ثنائية وثلاثية الأبعاد. [ 10 ]

في كلتا الحالتين (جسيمات منفصلة أو شبكة بوليمرية متصلة)، يتطور المحلول الغرواني نحو تكوين شبكة غير عضوية تحتوي على طور سائل ( هلام ). يتضمن تكوين أكسيد المعدن ربط مراكز المعدن بجسور الأكسو (MOM) أو الهيدروكسو (M-OH-M)، مما يؤدي إلى تكوين بوليمرات معدنية-أكسو أو معدنية-هيدروكسو في المحلول.

في كلتا الحالتين (الجسيمات المنفصلة أو شبكة البوليمر المتصلة)، تعمل عملية التجفيف على إزالة الطور السائل من الهلام، مما ينتج عنه زجاج غير متبلور دقيق المسام أو سيراميك دقيق التبلور. ويمكن إجراء معالجة حرارية لاحقة (حرق) لتعزيز عملية التكثيف المتعدد وتحسين الخواص الميكانيكية.

بضبط لزوجة المحلول الغرواني ضمن نطاق مناسب، يمكن سحب ألياف زجاجية عالية الجودة وألياف خزفية مقاومة للحرارة، تُستخدم على التوالي في أجهزة استشعار الألياف الضوئية والعزل الحراري . إضافةً إلى ذلك، يمكن تكوين مساحيق خزفية متجانسة ذات تركيب كيميائي متنوع عن طريق الترسيب .

البلمرة

تمثيل مبسط للتكثيف الناتج عن تحلل رباعي إيثوكسي سيلان (TEOS)

تُعدّ عملية ستوبر مثالًا مدروسًا جيدًا لبلمرة الألكوكسيد، وتحديدًا رباعي إيثوكسي سيلان (TEOS ). الصيغة الكيميائية لـ TEOS هي Si(OC₂H₅ )₄ أو Si(OR)₄، حيث R = C₂H₅. تُعتبر الألكوكسيدات موادًا كيميائية مثالية لتخليق المواد الهلامية ( sol - gel ) نظرًا لتفاعلها السريع مع الماء. يُسمى هذا التفاعل بالتحلل المائي، حيث يرتبط أيون الهيدروكسيل بذرة السيليكون كما يلي :

Si(OR) ₄ + H₂O → HO−Si(OR) ₃ + R−OH

اعتمادًا على كمية الماء والمحفز الموجود، قد تستمر عملية التحلل المائي حتى اكتمالها إلى السيليكا:

Si(OR) 4 + 2 H 2 O → SiO 2 + 4 R−OH

غالبًا ما يتطلب التحلل المائي الكامل كمية زائدة من الماء و/أو استخدام عامل مساعد للتحلل المائي مثل حمض الخليك أو حمض الهيدروكلوريك . قد تنتج أنواع وسيطة، بما في ذلك [(OR) ₂ −Si−(OH) ₂ ] أو [(OR) ₃ −Si−(OH)]، كمنتجات لتفاعلات التحلل المائي الجزئي . [ 1 ] تنتج المركبات الوسيطة المبكرة من مونومرين متحللين جزئيًا مرتبطين برابطة سيلوكسان [Si−O−Si].

(OR) 3 −Si−OH + HO−Si−(OR) 3 → [(OR) 3 Si−O−Si(OR) 3 ] + H−O−H

أو

(OR) 3 −Si−OR + HO−Si−(OR) 3 → [(OR) 3 Si−O−Si(OR) 3 ] + R−OH

وبالتالي، فإن البلمرة مرتبطة بتكوين شبكة أحادية أو ثنائية أو ثلاثية الأبعاد من روابط السيلوكسان [Si−O−Si] مصحوبة بإنتاج أنواع H−O−H و R−O−H.

بحسب التعريف، يُحرر التكثيف جزيئًا صغيرًا، كالماء أو الكحول . ويمكن لهذا النوع من التفاعلات أن يستمر في بناء جزيئات أكبر فأكبر تحتوي على السيليكون من خلال عملية البلمرة. وبالتالي، فإن البوليمر جزيء ضخم (أو جزيء كبير ) يتكون من مئات أو آلاف الوحدات التي تُسمى المونومرات . ويُطلق على عدد الروابط التي يمكن أن يُشكلها المونومر اسم وظيفته. فعلى سبيل المثال، يمكن أن تؤدي بلمرة ألكوكسيد السيليكون إلى تفرع معقد للبوليمر، لأن المونومر المُحلل بالكامل Si(OH) ₄ رباعي الوظائف (يمكنه التفرع أو الارتباط في 4 اتجاهات مختلفة). في المقابل، في ظل ظروف معينة (مثل انخفاض تركيز الماء)، سيكون أقل من 4 من مجموعات OR أو OH ( الروابط ) قادرًا على التكثيف، لذا سيحدث تفرع ضئيل نسبيًا. وتُعد آليات التحلل المائي والتكثيف، والعوامل التي تُوجه البنية نحو البنى الخطية أو المتفرعة، من أهم قضايا علم وتكنولوجيا سول-جل. ويُفضل هذا التفاعل في كل من الظروف القاعدية والحمضية.

سونو-أورموسيل

يُعدّ استخدام الموجات فوق الصوتية أداة فعّالة في تصنيع البوليمرات. إذ تُؤدي قوى القصّ الناتجة عن التجويف ، والتي تعمل على تمديد السلسلة وكسرها بطريقة غير عشوائية، إلى خفض الوزن الجزيئي ومعامل تشتت الوزن الجزيئي. علاوة على ذلك، تُشتّت وتُستحلب الأنظمة متعددة الأطوار بكفاءة عالية ، مما يُنتج مخاليط دقيقة للغاية. وهذا يعني أن الموجات فوق الصوتية تزيد من معدل البلمرة مقارنةً بالتحريك التقليدي، مما ينتج عنه أوزان جزيئية أعلى ومعاملات تشتت أقل. تُحضّر مادة الأورموسيل (سيليكات مُعدّلة عضويًا) بإضافة السيلان إلى السيليكا المُستخلصة من الهلام أثناء عملية التحلل المائي. والمنتج عبارة عن مُركّب على المستوى الجزيئي يتميّز بخصائص ميكانيكية مُحسّنة. وتتميز مادة سونو-أورموسيل بكثافة أعلى من الهلامات التقليدية، بالإضافة إلى استقرار حراري مُحسّن. ولذلك، قد يكون السبب هو زيادة درجة البلمرة. [ 11 ]

عملية بيتشيني

في الأنظمة أحادية الكاتيون مثل SiO₂ و TiO₂ ، تُنتج عمليات التحلل المائي والتكثيف بطبيعتها تركيبات متجانسة. أما في الأنظمة التي تحتوي على كاتيونات متعددة، مثل تيتانات السترونتيوم (SrTiO₃ ) وأنظمة البيروفسكايت الأخرى ، يصبح مفهوم التثبيت الفراغي ذا أهمية. ولتجنب تكوّن أطوار متعددة من الأكاسيد الثنائية نتيجة لاختلاف معدلات التحلل المائي والتكثيف، يُعدّ احتجاز الكاتيونات في شبكة بوليمرية نهجًا فعالًا، يُعرف عمومًا بعملية بيتشيني . [ 12 ] في هذه العملية، يُستخدم عامل مخلبي ، غالبًا حمض الستريك، لإحاطة الكاتيونات المائية واحتجازها فراغيًا. بعد ذلك، تُشكّل شبكة بوليمرية لتثبيت الكاتيونات المخلبية في هلام أو راتنج. ويتحقق ذلك غالبًا عن طريق البلمرة الإسترية باستخدام الإيثيلين جليكول . ثم يتم حرق البوليمر الناتج في ظروف مؤكسدة لإزالة المحتوى العضوي وإنتاج أكسيد منتج يحتوي على كاتيونات موزعة بشكل متجانس. [ 13 ]

المواد النانوية، والهلاميات الهوائية، والهلاميات الجافة

البنية النانوية لهلام الريزورسينول-فورمالديهايد المعاد بناؤها من تشتت الأشعة السينية بزاوية صغيرة . هذا النوع من الشكل غير المنتظم هو سمة مميزة للعديد من مواد سول-جل. [ 14 ]

عند إزالة السائل من هلام رطب في ظروف فوق حرجة ، نحصل على مادة مسامية للغاية ومنخفضة الكثافة تُسمى الهلام الهوائي. وبتجفيف الهلام باستخدام معالجات حرارية منخفضة (25-100  درجة مئوية)، يُمكن الحصول على مصفوفات صلبة مسامية تُسمى الهلام الجاف . إضافةً إلى ذلك، طُوّرت عملية سول-جل في خمسينيات القرن الماضي لإنتاج مساحيق مشعة من ثاني أكسيد اليورانيوم (UO₂ ) وثاني أكسيد الثوريوم (ThO₂ ) للوقود النووي ، دون توليد كميات كبيرة من الغبار.

تتفاوت الإجهادات الناتجة عن انكماش التجفيف غير المنتظم، وترتبط ارتباطًا مباشرًا بمعدل إزالة المذيب ، وبالتالي فهي تعتمد اعتمادًا كبيرًا على توزيع المسامية . وقد رُبطت هذه الإجهادات بانتقال من اللدونة إلى الهشاشة في الأجسام المتماسكة، [ 15 ] ويمكن أن تؤدي إلى انتشار الشقوق في الجسم غير المُحرق إذا لم يتم تخفيفها.

بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تتضخم أي تقلبات في كثافة التعبئة في المادة المضغوطة أثناء تحضيرها للفرن خلال عملية التلبيد ، مما يؤدي إلى تكثيف غير متجانس. وقد تبين أن بعض المسامات والعيوب الهيكلية الأخرى المرتبطة بتغيرات الكثافة تلعب دورًا ضارًا في عملية التلبيد من خلال نموها وبالتالي الحد من كثافة نقطة النهاية. كما تبين أن الإجهادات التفاضلية الناجمة عن التكثيف غير المتجانس تؤدي إلى انتشار الشقوق الداخلية، لتصبح بذلك العيوب المتحكمة في القوة. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]

لذا، يبدو من المستحسن معالجة المادة بطريقة تضمن تجانسها الفيزيائي فيما يتعلق بتوزيع المكونات والمسامية، بدلاً من استخدام توزيعات أحجام الجسيمات التي تزيد من الكثافة الأولية. ويتطلب احتواء مجموعة متجانسة التوزيع من الجسيمات المتفاعلة بقوة في المعلق تحكمًا كاملاً في تفاعلات الجسيمات. وتوفر الغرويات أحادية التشتت هذه الإمكانية. [ 8 ] [ 9 ] [ 21 ]

على سبيل المثال، يمكن تثبيت مساحيق السيليكا الغروية أحادية التشتت بدرجة كافية لضمان درجة عالية من الانتظام في البلورة الغروية أو المادة الصلبة الغروية متعددة البلورات الناتجة عن التجمع. ويبدو أن درجة الانتظام محدودة بالوقت والمساحة المتاحين لتكوين علاقات طويلة المدى. ويبدو أن هذه البنى متعددة البلورات المعيبة هي العناصر الأساسية لعلم المواد النانوية، وبالتالي، فهي تُشكل الخطوة الأولى نحو تطوير فهم أكثر دقة للآليات المشاركة في تطور البنية المجهرية في الأنظمة غير العضوية مثل المواد النانوية الخزفية المتلبدة . [ 22 ] [ 23 ]

يمكن تكوين مساحيق سيراميكية فائقة النعومة ومتجانسة عن طريق الترسيب. ويمكن إنتاج هذه المساحيق، أحادية ومتعددة المكونات، بحجم جسيمات نانوية لتطبيقات طب الأسنان، والطب الحيوي ، والكيمياء الزراعية ، والحفز . تُصنع المواد الكاشطة المسحوقة ، المستخدمة في عمليات التشطيب المختلفة، باستخدام عملية سول-جل. ومن أهم تطبيقات معالجة سول-جل تصنيع الزيوليت . ويمكن دمج عناصر أخرى (معادن، أكاسيد معادن) بسهولة في المنتج النهائي، كما أن محلول السيليكات الناتج بهذه الطريقة مستقر للغاية. ويمكن استخدام معقدات معدنية شبه مستقرة لإنتاج  جسيمات أكسيد بحجم أقل من 2 نانومتر دون معالجة حرارية. أثناء التخليق المحفز بالقاعدة، يمكن تجنب روابط الهيدروكسو (M-OH) لصالح روابط الأكسو (MOM) باستخدام رابطة قوية بما يكفي لمنع التفاعل في نطاق الهيدروكسو، ولكنها ضعيفة بما يكفي للسماح بالتفاعل في نطاق الأكسو (انظر مخطط بوربيه ). [ 24 ]

التطبيقات

تتعدد تطبيقات المنتجات المشتقة من تقنية سول-جل. [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] على سبيل المثال، استخدمها العلماء لإنتاج أخف المواد في العالم، وكذلك بعضًا من أقوى أنواع السيراميك.

الطلاءات الواقية

يُعدّ الطلاء الرقيق أحد أبرز مجالات التطبيق، حيث يُمكن إنتاجه على قطعة من الركيزة باستخدام تقنيات الطلاء بالدوران أو الغمس. ويمكن تطبيق الطلاءات الواقية والزخرفية، والمكونات الكهروضوئية على الزجاج والمعادن وأنواع أخرى من الركائز باستخدام هذه الطرق. وبصبّها في قالب، ثم تجفيفها ومعالجتها حراريًا، يُمكن تشكيل منتجات خزفية أو زجاجية كثيفة ذات خصائص فريدة لا يُمكن الحصول عليها بأي طريقة أخرى. وتشمل طرق الطلاء الأخرى الرش، والترسيب الكهربائي ، والطباعة النفاثة للحبر [ 31 ] [ 32 ] ، أو الطلاء باللف.

الأغشية الرقيقة والألياف

بضبط لزوجة المحلول الغرواني ضمن نطاق مناسب، يمكن سحب ألياف خزفية بصرية وحرارية ، تُستخدم في أجهزة استشعار الألياف البصرية والعزل الحراري على التوالي. وبالتالي، وجدت العديد من المواد الخزفية، الزجاجية والبلورية، استخدامات متنوعة، بدءًا من المكونات الصلبة وصولًا إلى الأشكال ذات المساحة السطحية العالية كالأغشية الرقيقة والطلاءات والألياف. [ 10 ] [ 33 ] كما وجدت الأغشية الرقيقة تطبيقاتها في المجال الإلكتروني [ 34 ] ، ويمكن استخدامها كمكونات حساسة في أجهزة استشعار الغاز المقاومة. [ 35 ]

إطلاق متحكم به

استُخدمت تقنية سول-جل لإطلاق العطور والأدوية بشكل مُتحكم فيه. [ 36 ] كما استُخدمت تقنية التغليف الدقيق سول-جل القائمة على السيليكا لدمج التريتينوين/بيروكسيد البنزويل في تركيبة واحدة مع حماية التريتينوين من التحلل. [ 37 ]

البصريات الميكانيكية

يمكن تصنيع العناصر البصرية الكبيرة والمكونات البصرية الفعالة، بالإضافة إلى المرايا الساخنة والباردة والعدسات ومقسمات الحزم الضوئية ذات المساحة الكبيرة ، باستخدام طريقة سول-جل. في معالجة المواد النانوية الخزفية عالية الأداء ذات الخصائص البصرية والميكانيكية الفائقة في ظل ظروف قاسية، يتحدد حجم الحبيبات البلورية إلى حد كبير بحجم الجسيمات البلورية الموجودة في المادة الخام أثناء عملية التصنيع أو التشكيل. وبالتالي، فإن تقليل حجم الجسيمات الأصلي إلى ما دون طول موجة الضوء المرئي (حوالي 500  نانومتر) يقلل بشكل كبير من تشتت الضوء ، مما ينتج عنه مادة شبه شفافة أو حتى شفافة تمامًا .

علاوة على ذلك، تتسبب المسامات المجهرية في المواد النانوية الخزفية المتلبدة، والمحصورة أساسًا عند نقاط التقاء الحبيبات الميكروكريستالية، في تشتت الضوء ومنع الشفافية الحقيقية. يجب ألا تتجاوز النسبة الحجمية الكلية لهذه المسامات النانوية (المسامية بين الحبيبات وداخلها) 1% للحصول على نفاذية بصرية عالية الجودة، أي يجب أن تكون الكثافة 99.99% من الكثافة البلورية النظرية. [ 38 ] [ 39 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 هاناور، د.أ.هـ؛ شيروني، إ.؛ كاراتشيفستيفا، إ.؛ ترياني، ج.؛ سوريل، س.س. (2012). "مساحيق ثاني أكسيد التيتانيوم أحادية ومختلطة الطور مُحضّرة بالتحلل المائي الزائد لألكوكسيد التيتانيوم" . التقدم في السيراميك التطبيقي . 111 (3): 149-158 . arXiv : 1410.8255 . Bibcode : 2012AdApC.111..149H . doi : 10.1179/1743676111Y.0000000059 . S2CID 98265180 . 
  2. ↑ برينكر، سي جيه ؛ جي دبليو شيرر (1990). علم سول-جل: فيزياء وكيمياء معالجة سول-جل . دار النشر الأكاديمية. ISBN 978-0-12-134970-7.
  3. ↑ هينش، إل إل؛ جيه كيه ويست (1990). "عملية سول-جل". مراجعات كيميائية . 90 : 33-72 . doi : 10.1021/cr00099a003 .
  4. ↑ كلاين، ل. (1994). بصريات سول-جل: المعالجة والتطبيقات . سبرينغر فيرلاغ. ISBN 978-0-7923-9424-2.
  5. ↑ كلاين، إل سي وجارفي، جي جي، "حركية التحول من الحالة السائلة إلى الحالة الهلامية" مجلة المواد الصلبة غير المتبلورة، المجلد 38، ص 45 (1980)
  6. ↑ برينكر، سي جيه، وآخرون ، "انتقال سول-جل في السيليكات البسيطة"، مجلة المواد الصلبة غير المتبلورة، المجلد 48، ص 47 (1982)
  7. ↑ أينشتاين، أ.، حوليات الفيزياء، المجلد 19، ص 289 (1906)، المجلد 34 ص 591 (1911)
  8. 1 2 ألمان الثالث، آر إم، الاختلافات الهيكلية في البلورات الغروية ، رسالة ماجستير، جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس (1983)
  9. 1 2 ألمان الثالث، آر إم وأونودا، جي واي، الابن. (عمل غير منشور، مركز أبحاث آي بي إم تي جيه واتسون، 1984)
  10. 1 2 Sakka, S. et al. , "The Sol-Gel Transition: Formation of Glass Fibers & Thin Films", J. Non-Crystalline Solids, Vol. 48, p.31 (1982)
  11. ^ روزا فوكس، ن. دي لا؛ بينيرو، م.؛ Esquivias, L. (2002): المواد الهجينة العضوية وغير العضوية من Sonogels. 2002.
  12. ↑ نيشيو، كيشي؛ تسوتشيا، تسوتشيا (17-12-2004). "الفصل 3: معالجة الأغشية الرقيقة بتقنية سول-جل باستخدام أملاح معدنية". في: ساكا، جيه سوميو (محرر). دليل علوم وتكنولوجيا سول-جل، المعالجة، والخصائص، والتطبيقات . كلوير أكاديميك. الصفحات 59-66 . ISBN  9781402079696.
  13. ↑ تشين، و. وآخرون (2018). "تحسين ذوبانية وتجانس مركبات السيريوم/الكروم في جسيمات ثاني أكسيد التيتانيوم النانوية باستخدام طريقة سول-جل مقابل طريقة بيتشيني" ( ملف PDF) . الكيمياء اللاعضوية . 57 (12): 7279-7289 . arXiv : 2203.11507 . doi : 10.1021/acs.inorgchem.8b00926 . hdl : 1959.4/unsworks_60388 . PMID 29863346. S2CID 44149390 .   
  14. ↑ غوميس، سي جيه، روبرتس أ. (2008) تطور بنية هلامات ريزورسينول-فورمالديهايد: فصل الطور الدقيق أو تجميع الغرويات . مجلة Physical Review E، 77، 041409.
  15. ↑ فرانكس، جي في ولانج، إف إف (1996). " التحول من اللدونة إلى الهشاشة في مساحيق الألومينا المشبعة المضغوطة". مجلة الجمعية الأمريكية للخزف 79 ( 12): 3161-3168 . doi : 10.1111/j.1151-2916.1996.tb08091.x
  16. ↑ إيفانز، أ. ج. ودافيدج، ر. و. (1969). "قوة وكسر أكسيد المغنيسيوم متعدد البلورات كامل الكثافة". مجلة الفلسفة 20 (164): 373-388 . رمز Bibcode : 1969PMag...20..373E . doi : 10.1080/14786436908228708 .
  17. ↑ إيفانز، أ. ج.؛ دافيدج، ر. و. (1970). "قوة وكسر أكسيد المغنيسيوم متعدد البلورات كامل الكثافة". مجلة علوم المواد . 5 (4): 314-325 . Bibcode : 1970JMatS...5..314E . doi : 10.1007/BF02397783 . S2CID 137539240 . 
  18. ↑ إيفانز، أ. ج.؛ دافيدج، ر. و. (1970). "قوة وأكسدة نتريد السيليكون المُلبّد بالتفاعل". مجلة علوم المواد 5 ( 4): 314-325 . Bibcode : 1970JMatS...5..314E . doi : 10.1007/BF02397783 . S2CID 137539240 . 
  19. ↑ لانج، إف إف وميتكالف، إم. (1983). "أصول الكسور المرتبطة بالمعالجة: الجزء الثاني، حركة التكتلات والأسطح الداخلية الشبيهة بالشقوق الناتجة عن التلبيد التفاضلي". مجلة الجمعية الأمريكية للخزف . 66 (6): 398-406 . doi : 10.1111/j.1151-2916.1983.tb10069.x
  20. ↑ إيفانز، أ.ج. (1987). "اعتبارات تأثيرات عدم التجانس في التلبيد". مجلة الجمعية الأمريكية للخزف . 65 (10): 497-501 . doi : 10.1111/j.1151-2916.1982.tb10340.x .
  21. ↑ Allman III, RM in Microstructural Control Through Colloidal Consolidation , Aksay, IA, Adv. Ceram., Vol. 9, p. 94, Proc. Amer. Ceramic Soc. (Columbus, OH 1984).
  22. ↑ وايتسايدز، جي إم؛ وآخرون (1991). "التجميع الذاتي الجزيئي والكيمياء النانوية: استراتيجية كيميائية لتخليق البنى النانوية". مجلة ساينس . 254 (5036): 1312-1319 . رمز Bibcode : 1991Sci...254.1312W . doi : 10.1126/science.1962191 . PMID 1962191 .  
  23. ↑ دوبس، د. م.، وأكساي، إ. أ.؛ أكساي (2000). "السيراميك ذاتي التجميع". المجلة السنوية للكيمياء الفيزيائية ، 51 : 601-622 . رمز Bibcode : 2000ARPC...51..601D . doi : 10.1146/annurev.physchem.51.1.601 . PMID 11031294 . 
  24. ↑ كوران، كريستوفر د.، وآخرون. "التخليق المائي في درجة حرارة الغرفة لبلورات نانوية فائقة الصغر من السيريا المطعمة بالنحاس لتفاعلات تحويل غاز الماء وأكسدة أول أكسيد الكربون." مجلة كيمياء المواد أ 6.1 (2018): 244-255.
  25. ↑ رايت، جيه دي وسومرديك، إن إيه جيه إم، مواد سول-جل: الكيمياء والتطبيقات.
  26. ↑ Aegerter, MA and Mennig, M., Sol-Gel Technologies for Glass Producers and Users.
  27. ↑ Phalippou, J., Sol-Gel: A Low temperature Process for the Materials of the New Millennium, solgel.com (2000).
  28. ↑ برينكر، سي جيه وشيرر، جي دبليو، علم سول-جل: فيزياء وكيمياء معالجة سول-جل، (أكاديميك برس، 1990) ISBN 9780121349707.
  29. ↑ براءة اختراع ألمانية رقم 736411 (ممنوحة في 6 مايو 1943) طلاء مضاد للانعكاس (W. Geffcken و E. Berger، Jenaer Glasswerk Schott).
  30. ↑ كلاين، إل سي، البصريات سول-جل: المعالجة والتطبيقات، سبرينغر فيرلاغ (1994).
  31. ^ ياكوفليف ، ألكسندر ف. (22 مارس 2016). “الطباعة الملونة النافثة للحبر عن طريق الهياكل النانوية المتداخلة”. ايه سي اس نانو . 10 (3): 3078-3086 . دوى : 10.1021/acsnano.5b06074 . بميد 26805775 . 
  32. ↑ ياكوفليف، ألكسندر ف. (ديسمبر 2015). "نقش الهولوغرام باستخدام تقنية الطباعة النفاثة للحبر بمساعدة سول-جل". مواد وظيفية متقدمة . 25 (47): 7375-7380 . doi : 10.1002/adfm.201503483 . S2CID 138778285 . 
  33. ↑ باتيل، بي جيه، وآخرون ، (2000) "السيراميك الشفاف لتطبيقات الدروع والنوافذ الكهرومغناطيسية"، وقائع SPIE، المجلد 4102، ص. 1، المواد البصرية غير العضوية II ، ماركر، إيه جيه وآرثرز، إي جي، المحررون.
  34. ^ جوروبتسوف ، فيليب يو. فيسينكو، نيكيتا أ؛ سولوفي، فالنتين ر. سيمونينكو، نيكولاي ب. سيمونينكو، إليزافيتا ب.؛ فولكوف، إيفان أ. سيفاستيانوف، فلاديمير ج.؛ كوزنتسوف ، نيكولاي ت. (يوليو 2021). "البنية المجهرية والخواص الكهروفيزيائية المحلية لأفلام السول-جل المشتقة (In2O3-10%SnO2)/V2O5" . الاتصالات العلمية الغروانية والواجهة . 43 100452. دوى : 10.1016/j.colcom.2021.100452 . S2CID 237762446 . 
  35. ^ موكروشين ، أرتيم إس. فيسينكو، نيكيتا أ.؛ جوروبتسوف، فيليب يو؛ سيمونينكو، تاتيانا L.؛ جلوموف، أوليغ V.؛ ميلنيكوفا، ناتاليا أ؛ سيمونينكو، نيكولاي ب. بوكونوف، كيريل أ؛ سيمونينكو، إليزافيتا ب.؛ سيفاستيانوف، فلاديمير ج.؛ كوزنتسوف ، نيكولاي ت. (يناير 2021). "طباعة قلم الراسمة لفيلم ITO الرقيق كمكون حساس للغاية لثاني أكسيد الكربون في مستشعر الغاز المقاوم" . تالانتا . 221 121455. دوى : 10.1016/j.talanta.2020.121455 . بميد 33076078 . S2CID 224811369 .  
  36. ^ سيريمينا، روزاريا؛ فيدالجو، ألكسندرا؛ بانداروس، فاليريكا؛ بيلاند، فرانسوا؛ إلهاركو، لورا م.؛ باجليارو، ماريو (2013). “طريق Sol-Gel إلى المواد المتقدمة المعتمدة على السيليكا والتطبيقات الحديثة”. المراجعات الكيميائية . 113 (8): 6592-6620 . دوى : 10.1021 / cr300399c . بميد 23782155 . 
  37. ↑ غرين إل جيه، بهاتيا إن دي، توليدانو أو، إيرليخ إم، سبيزوكو إيه، غوديير بي سي، يورك جيه بي، جاكوس جيه (ديسمبر 2023). "التغليف الدقيق القائم على السيليكا المستخدم في التطبيقات الجلدية الموضعية" . أرشيف أبحاث الأمراض الجلدية . 315 (10): 2787-2793 . doi : 10.1007/s00403-023-02725- z . PMC 10616207. PMID 37792034 .  
  38. ↑ يولداش، ب. إي. (1979). "تكوين الزجاج المتجانس بالبلمرة الكيميائية". مجلة علوم المواد . 14 (8): 1843-1849 . Bibcode : 1979JMatS..14.1843Y . doi : 10.1007/BF00551023 . S2CID 137347665 . 
  39. ↑ بروشازكا، س.؛ كلوج، ف. ج. (1983). "سيراميك الموليت الشفاف للأشعة تحت الحمراء". مجلة الجمعية الأمريكية للسيراميك . 66 (12): 874-880 . doi : 10.1111/j.1151-2916.1983.tb11004.x .

للمزيد من القراءة

  • التشتتات الغروية ، راسل، دبليو بي، وآخرون ، المحررون، مطبعة جامعة كامبريدج (1989)
  • النظارات والحالة الزجاجية ، زارزيكي، ج.، مطبعة جامعة كامبريدج، 1991
  • التحول من الحالة السائلة إلى الحالة الهلامية . بلينيو إينوسينزي. سلسلة سبرينغر الموجزة في المواد. سبرينغر. 2016.