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溶膠(SoI)是由于化學反應沉積而產生的微小顆粒（直徑<lOOnm）的懸浮液；凝膠( Gel)是水分減少的溶膠，即比溶膠黏度大的膠體。Sol-Gel法是指金屬有機或無機化合物經溶液、溶膠、凝膠等過程而固化，再經熱處理生成氧化物或其它化合物固體的方法。該方法可控制材料的微觀結構，使均勻性達到微米、納米甚至分子量級水平。Sol-Gel法制備Si02陶瓷原理如下：

Si(OR)4 +4H20- Si(OH)4+4ROH（水解）

Si(OH)4 --Si02+2H20

溶膠一凝膠法主要用于制備氧化物陶瓷基復合材料。使用這種方法，可將各種增強劑加入基體溶膠中攪拌均勻，當基體溶膠形成凝膠后，這些增強組元穩定、均勻地分布在基體中，經過干燥或一定溫度熱處理，然后壓制燒結形成相應的復合材料。該法具備的優點是：在單相基體中能使其化學成分分布十分均勻；能制造成分均勻、多相的陶瓷基體；對纖維預制體，很容易進行浸滲；燒成溫度低，一般不超過1400℃，比傳統的燒成溫度要低幾百攝氏度。其缺點是所制的復合材料收縮率大，導致基體經常發生開裂，且致密周期較長，制品孔隙率較高。

聚合物先驅體熱解法又稱先驅體轉化法或先驅體裂解法，是近年來發展起來的一種纖維增強陶瓷基復合材料的制備工藝。與溶·膠一凝膠法相似，該方法也是以高分子聚合物為先驅體成型后使高分子先驅體發生熱解反應轉化為無機物質，然后再經高溫燒結制備成陶瓷復合材料。溶膠一凝膠法主要用于氧化物陶瓷基復合材料，而先驅體轉化法主要用于非氧化物陶瓷，目前主要以碳化物和氮化物為主，最常用的高聚物是有機硅（聚碳硅烷等）。例如以纖維預制件為骨架，真空排除預制件中的空氣，采用液體或熔融的聚合物等先驅體浸漬，交聯固化后再在惰性氣體保護下高溫裂解，重復浸漬裂解過程使材料致密化，最后在較高溫度下燒成。此方法可精確控制產品的化學組成、純度以及形狀，可制備形狀比較復雜的異型構件。由于裂解時溫度較低（1000℃左右），材料制備過程中對纖維造成的熱損傷和機械損傷小。由于高溫裂解過程中有小分子氣體溢出，所以材料的孔隙率高，很難制備出完全致密的材料，制得的復合材料的性能不及化學氣相浸漬(CVI)法制備的材料的性能，但在一定程度上能滿足使用要求。

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本文“法凝膠和聚合物先驅體熱解法”由科眾陶瓷編輯整理，修訂時間：2019-03-16 17:07:44
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