Пористые стекла

Пористые стекла

Боросиликатные кроны

Процесс изготовления пористых стекол

Физико-химические закономерности получения пористых стекол и формирования их структуры
В ходе получения пористого стекла путем выщелачивания двухфазных ЩБС стекол в растворах кислот в результате разрушения химически нестойкой фазы в освобождающихся ликвационных каналах образуется так называемый вторичный тонкодисперсный гидратированный кремнезем. От размера и плотности упаковки частиц этого кремнезема зависят размеры пор МИП ПС и его пористость. В свою очередь структура вторичного кремнезема определяется процессами растворения, полимеризации и гелеобразования SiO2, входящего с состав химически нестойкой фазы стекла, на которые оказывают влияние ряд факторов. Возникновение кремнеземных осадков в порах может замедлять выщелачивание
стекла.

Спекание ПС в электрической печи
Спекание (высокотемпературная обработка в электрической печи) ПС имеет свою особенность, что в ПС меньшие по размеру поры, образованные зазорами между частицами вторичного кремнезема, находятся в пространстве макропор.
После спекания пористой структуры поры схлопываются и получается кварцевое стекло (технология «викор» фирмы
Corning Incorporated).

Преимущества пористых стекол

Недостаток
пористых
стекол
При длительном хранении на воздухе происходит уменьшение удельной поверхности образцов ПС при одновременном росте радиусов пор, что связано с наличием тонкодисперсного «вторичного» кремнезема в этих стеклах.

Применение
Уникальность ПС состоит в сочетании свойств, которые выгодно отличают его от других пористых материалов. Чистота кремнеземной матрицы обеспечивает ее оптические характеристики, (ПС и материалы на их основе находят широкое применение для изготовления оптических и лазерных элементов различного назначения.

Развитая пористая структура и состояние кремнезема на границе раздела фаз обусловливают использование ПС в качестве адсорбентов и разделительных мембран. Поровое пространство ПС используют как нанореактор для синтеза или импрегнирования различных веществ путем введения последних в поры из соответствующего солевого раствора, расплава или газовой фазы, что служит основой для получения композиционных материалов с заданными свойствами.