젤은 액체상(보통 물)을 둘러싸거나 산재하는 연속적인 고체상으로 구성된 콜로이드 시스템입니다. 주로 액체로 구성되어 있지만 고체처럼 행동하고 탄성이 있습니다. 젤은 폴리머 또는 콜로이드 입자의 가교 결합에 의해 형성되며, 액체를 둘러싸는 3차원 네트워크를 형성합니다.
젤은 비뉴턴 유체로, 흐름 특성이 고전적인 뉴턴 점도의 법칙을 따르지 않는다는 의미입니다. 점도가 일정하게 유지되는 뉴턴 유체와 달리 젤과 같은 비뉴턴 유체는 전단력에 다르게 반응합니다. 겔의 점도는 압력이나 스트레칭과 같은 기계적 스트레스에 따라 변할 수 있습니다. 결과적으로 젤은 느린 변형에서는 점성 특성을 나타내지만, 빠르고 강한 응력에서는 더 단단하거나 탄력적으로 작동하는 경향이 있습니다.
액체 부분의 연결은 거시적인 “고체” 특성을 부여합니다.
젤은 다양한 유형과 형태로 제공되며 의약품이나 접착제로 자주 사용됩니다.
젤의 특별한 변형은 일반적으로 팽창제가 제거되는 소위 제로젤이라고 불리는 젤입니다.
제로젤의 예로는 건조 실리카겔 또는 젤라틴이 있습니다.
젤은 다음과 같은 방법으로 쉽게 분석할 수 있습니다. 차동 주사 열량 측정 (차동 주사 열량계 – DSC)로 쉽게 분석할 수 있습니다.
이 곡선은 질소 분위기에서 10K/min의 선형 가열 속도로 가열된 겔 매트릭스에서 알루미늄 산화물 나노 입자의 DSC 실행을 보여줍니다.
신호는 실행 중에 자세히 살펴볼 가치가있는 두 가지 중요한 효과를 보여줍니다. 최대 120 ° C 범위에서 다음과 같은 원인으로 인한 수분 손실이 있습니다.질량 변화 에 의한 시료의 Cp 변화 에 의한 시료의 질량 변화로 인한 수분 손실이 기준선의 변화로 이어집니다.
이 효과의 결과로 나노 입자가 포함된 건조한 젤 매트릭스(소위 제로젤)가 남습니다.
약 200°C에서는 상 전이 나노 입자가 정렬된 구조에서 비정질 알루미늄 산화물 구조로 상전이되며, 이는 작고 날카로운 피크로 볼 수 있습니다.
이 두 가지 효과는 재현 가능하며 나노 입자 젤의 특징을 잘 나타냅니다.
