микропористое кварцевое стекло
Классы МПК: | C01B33/158 очистка; сушка; дегидратация |
Автор(ы): | Пузынин А.И. (RU), Самойлов В.Н. (RU), Филин С.В. (RU) |
Патентообладатель(и): | Пузынин Алексей Игоревич (RU), Самойлов Валентин Николаевич (RU), Филин Сергей Владимирович (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-08-23 публикация патента:
20.05.2004 |
Изобретение относится к аэрогелям диоксида кремния и может быть применено в качестве вместителей активной среды в жидкостных лазерах; мембран, например, при разделении жидкой смеси изотопов 3Не и 4Не или разделении смесей газов; подложек для УФ-микроскопии и др. Микропористое кварцевое стекло представляет собой аэрогель диоксида кремния и состоит из шариков SiO2 размером 5-20 нм, объединенных в ажурный каркас с характерными размерами пор 20-150 нм, при пористости 60-80%. Техническим результатом изобретения является аэрогель диоксида кремния, обладающий одновременно высокой прочностью, пористостью и прозрачностью и не разрушающийся при контактах с обычными жидкостями.
Формула изобретения
Микропористое кварцевое стекло, представляющее собой аэрогель диоксида кремния, отличающееся тем, что состоит из шариков SiО2 размером 5-20 нм, объединенных в ажурный каркас с характерными размерами пор 20-150 нм, при пористости 60-80%.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к аэрогелям диоксида кремния и может быть применено в качестве вместителей активной среды в жидкостных лазерах; мембран, например, при разделении жидкой смеси изотопов 3Не и 4Не или разделении смесей газов; подложек для УФ-микроскопии и др.Известен аэрогель диоксида кремния [I], обладающий высокой пористостью и прозрачностью. Недостатком указанного аэрогеля является низкая прочность и разрушаемость при контакте с жидкостью. Известен также аэрогель SiO2, изготавливаемый по способу [2], обладающий повышенной в сравнении с [1] прочностью – прототип. Недостатком указанного аэрогеля является также недостаточно высокая прочность и разрушаемость при контакте с жидкостью.Целью данного изобретения является аэрогель диоксида кремния, лишенный указанных недостатков и обладающий одновременно высокой прочностью, пористостью и прозрачностью и не разрушающийся при контактах с обычными жидкостями.Указанная цель достигается тем, что предлагаемое микропористое кварцевое стекло, представляющее собой аэрогель SiO2, состоит преимущественно из шариков размером 5-20 нм, объединеных в ажурный каркас с характерными размерами пор 20-150 нм, при пористости 60-80%.Технология производства.Синтез предлагаемого стекла осуществляется в 6 этапов:1. Приготовление полимерного этилсиликата с высоким содержанием кремнезема. Исходный мономер - тетраэтилсиликат с чистотой 98% - гидролизуется в кислой среде с использованием этанола в качестве промежуточного растворителя. После завершения процесса гидролиза большая часть этанола отгоняется, целевой продукт с необходимой концентрацией кремнезема остается в кубе.n Si(ОС2Н5)4+(n-1)Н2О=(OC2H5)3SiO(Si(OC2H5)2O)n-2Si(OC2H5)3+2n C2H5OH2. Получение алкогеля диоксида кремния, К полимерному этилсиликату добавляется необходимое для полного гидролиза количество воды. Полученный золь разливается в формы из стекла или металла, где и происходит его гелеобразование.(ОС2Н5)3SiO(Si(ОС2Н5)2O)n-2Si(ОС2Н5)2+(n+1)H2O=nSiO2(sol)+(2n+2)C2H5OHSiO2(sol)![микропористое кварцевое стекло, патент № 2228903](/images/patents/240/2228239/8594.gif)
![микропористое кварцевое стекло, патент № 2228903](/images/patents/240/2228022/215.gif)
![микропористое кварцевое стекло, патент № 2228903](/images/patents/240/2228022/215.gif)
![микропористое кварцевое стекло, патент № 2228903](/images/patents/240/2228027/176.gif)
![микропористое кварцевое стекло, патент № 2228903](/images/patents/240/2228027/176.gif)
![микропористое кварцевое стекло, патент № 2228903](/images/patents/240/2228027/176.gif)
![микропористое кварцевое стекло, патент № 2228903](/images/patents/240/2228027/176.gif)
![микропористое кварцевое стекло, патент № 2228903](/images/patents/240/2228027/176.gif)
![микропористое кварцевое стекло, патент № 2228903](/images/patents/240/2228022/215.gif)
![микропористое кварцевое стекло, патент № 2228903](/images/patents/240/2228022/215.gif)