Xerogel je materiál s makromolekulární sítě z oxidů , skelný , vyrobených procesem sol-gel (zkratka „roztokové gelovatění“), a obecně s vyšší hustotou a nižší makroporézní než aerogelu . Stávající procesy syntézy ( hydrolýza a kondenzace molekulárních prekurzorů) nejsou vhodné pro získání velkých bloků sklovitých gelů, ale umožňují produkci usazenin v tenkých vrstvách se snadno využitelnými vlastnostmi (speciální skla, keramika a organominerální hybridní sloučeniny. , Z „prekurzory" v roztoku. Jejich koloidní stav během vývoje materiálů umožňuje vyrábět velmi tenké filmy a vrstvy "máčením, stříkáním nebo zvlákňováním, a tím značně zvyšuje počáteční anizotropii materiálu, zatímco výrazně zlepšuje chemickou reaktivitu." " tím, že stohovací nanočástice z oxidů kovů . Tímto způsobem je možné, aniž by bylo třeba velmi vysokých teplotách, sdružovat organická a anorganická druhů vytvořit nebo reprodukci rodiny hybridních organominerálních sloučenin s vlastnostmi. nové.
Prostřednictvím procesu sol-gel (dříve nazývaného „měkká chemie“) se k zavedení semen sklovité sítě používá alkoxid kovu , jako je například křemík a možné katalyzátory . Předtvoření sítě postupem sol-gel umožňuje významně snížit produkční teplotu sklivcové sítě (ve srovnání s cestou tání).
Síť oxidů se tvoří v roztoku a při teplotě blízké teplotě místnosti. Jedná se o proces přeměny v roztoku kovových alkoholátů , jako jsou alkoholáty křemíku , zirkonia , hliníku , titanu ... Reakce syntézy skel sol-gel způsobem spočívá na vlastnosti, kterou mají křemíkové alkoholáty schopné hydrolyzovat víceméně v přítomnosti vody. V závislosti na intenzitě této hydrolýzy se pomocí polykondenzace vytvoří trojrozměrná síť polymerovaná s více či méně otevřenými silanolovými funkcemi .
Jednoduché pomalé sušení na vzduchu umožňuje odpařování použité vody a organických rozpouštědel. Rychlost sušení a také různé podmínky prostředí, jako je rychlost nasycení par použitých rozpouštědel, výrazně ovlivňují mechanickou stabilitu získaných suchých gelů. Voda a rozpouštědla, která jsou v gelu stále přítomna, jsou zdrojem významných kapilárních sil, které mají tendenci ničit makroporozitu a vést ke vzniku sklovitých struktur.
Rychlé sušení bude zahrnovat velký tok materiálu póry již zúženými syneresí , což bude mít za následek degradaci posledně jmenovaného zahrnující četné zlomeniny. Riziko rychlého sušení spočívá v získání prášku po zaschnutí gelu. Naopak, pomalé sušení na okolním vzduchu omezí degradaci pórovitosti a poskytne hustý monolit známý pod názvem xerogel. Hyperkritické podmínky prostředí, kdy se kapalné rozpouštědlo postupně nahrazuje snáze odstranitelným rozpouštědlem, budou mít za následek vznik aerogelu , který je mnohem poréznější a lehčí než xerogel.
Konvenční sušení (normální odpařování) zahrnuje objemovou kontrakci (od 5 do 10%).
Tím, tepelným , pak zahřátí gelu na průměrných teplot (500 až 1000 ° C, v závislosti na požadovaném složení), struktura sloučeniny může být dále modifikován, aby to nové vlastnosti. Zbytek absorbované vody a ionty, které by během sušení nezůstaly ( například dusičnany ), jsou evakuovány, což materiál stabilizuje. Avšak vytlačování různých druhů póry znamená, že během sušení dochází k mechanické destabilizaci, možnému křehnutí, pokud by tepelné šoky vedly k mikrofrakturaci takto vyrobené skleněné pěny.