凝膠[材料]

凝膠(由 19 世紀的蘇格蘭化學家托馬斯格雷厄姆通過從明膠中剪下而創造)是一種固態的、類似果凍的材料,可以具有從軟弱到堅硬和堅韌的各種特性。凝膠被定義為基本上稀釋的交聯繫統,當處於穩態時它不表現出流動。按重量計算,凝膠主要是液體,但由於液體中的三維交聯網絡,它們的行為類似於固體。正是流體內的交聯賦予凝膠結構(硬度)並有助於粘合(粘性)。這樣,凝膠是液體分子在固體中的分散體,其中固體是連續相,液體是不連續相。

許多凝膠表現出觸變性——它們在攪拌時會變成液體,但在靜止時會重新凝固。通常,凝膠顯然是固體、果凍狀材料。通過用氣體代替液體,可以製備氣凝膠,這種材料具有特殊的性能,包括非常低的密度、高比表面積和出色的隔熱性能。

當在其配方中添加合適的增稠劑或膠凝劑時,許多物質會形成凝膠。這種方法在從食品到油漆和粘合劑的各種產品的製造中很常見。

在光纖通信中,粘性類似於“髮膠”的軟凝膠用於填充包含光纖的塑料管。凝膠的主要目的是在緩衝管破裂時防止水侵入,但是當管在安裝過程中彎曲或彎曲時,凝膠還可以緩衝纖維免受機械損傷。此外,凝膠在構建電纜時起到加工助劑的作用,使纖維保持居中,同時將管材擠出在其周圍。