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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

目录 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-凝胶技木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

1.7 溶胶-凝胶技术存在的问题与发展方向 14

1.6.2 溶胶-凝胶法的缺点 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

4.1.2 醇-金属醇盐体系的水解反应 58

4.1.1 水-金属盐体系的水解反应 58

4.1 前驱体溶液的水解反应 58

4　溶胶-凝胶过程的主要反应 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

5.3.1　SrO-SiO2玻璃 75

5.3.2 Y-La-Si-O-N系统氧氮玻璃的制备 76

5.3.3　Ag/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

6.1.1 溶胶-凝胶法制备的纤维材料种类 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　溶胶-凝胶法制备的纤维材料 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

6.2.1 SiO2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

6.3.1 SiC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

7.3 薄膜的结构 128

7.3.1 薄膜的厚度 128

7.2.4 干燥薄膜的烧结处理 128

7.2.3 薄膜的干燥 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

8.1 溶胶-凝胶法制备纳米粉体材料的种类 154

8　溶胶-凝胶法制备纳米粉体 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

8.3.1　TiO2纳米粉体 162

8.3.2 溶胶-凝胶法制备纳米α-Fe2O3 163

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BaTiO3 169

8.3.5 溶胶-凝胶法制备纳米羟基磷灰石 171

8.3.6　VO2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

8.3.8 LaCoO3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

9.4.1 溶胶-凝胶法制备OIHMs的原理 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

9.3.4 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

9.3.3 无机相存在下单体聚合 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

9.6.1 光学材料 212

9.6 溶胶-凝胶法制备有机-无机杂化材料的应用 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

10.1.4 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

10.1.3　模拟的原因 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

11.1 折射率梯度分布镜头 232

11 已经实用的溶胶-凝胶法产品介绍 232

11.2 SiO2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

12.1 溶胶黏度测定 247

12　溶胶-凝胶过程及产品的分析测量方法 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

12.7.4　X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

12.8.1　X射线衍射方法 259

12.8.2　X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