Sau quá trình định hình, các khối Gel sẽ có cấu trúc đặc trưng là cấu trúc rắn vô định hình rất yếu, trong mạng cấu trúc này vẫn còn chứa nhiều lỗ xốp. Các lỗ xốp chứa nước (aquagel) hoặc rượu (alcogel) của dung môi ở những giai đoạn
trước. Thực hiện quá trình sấy là để loại bỏ hết các chất lỏng trong lỗ xốp và giúp Gel có cấu trúc vững hơn. Sau khi được sấy khô, các Gel được gọi là xerogel.
Quá trình sấy được thực hiện với tốc độ chậm và phải được đảm bảo bởi
các điều kiện nghiêm ngặt, bởi vì quá trình sấy khô có ý nghĩa rất quan trọng đến sự chuyển đổi cấu trúc trong quá trình cuối cùng là nung (kết khối). Mặt khác,
Trang 31
trong quá trình sấy có sựbay hơi và co rút lớn nên thường gây ra hiện tượng gãy nứt mẫu.
Quá trình sấy diễn ra theo hai giai đoạn:
- Giai đoạn đầu: tốc độ bay hơi của chất lỏng trong mẫu gần như là không đổi theo thời gian. Trong giai đoạn này, Gel co rút ít và khối lượng giảm không đáng kể so với ban đầu.
- Giai đoạn sau: tốc độbay hơi của chất lỏng trong mẫu giảm xuống rất nhanh theo thời gian. Trong giai đoạn này, chất lỏng rút vào trong Gel và
được loại bỏ khỏi Gel bởi sự khuyếch tán và bay hơi xảy ra bên trong Gel.
Trang 32
Trong quá trình sấy, nếu tốc độ sấy cao và mẫu quá dày thì thường gây ra hiện tượng nứt, gãy mẫu. Lý do là trong quá trình bay hơi và co rút của mẫu, sẽ
sinh ra các ứng suất bởi áp suất trong chất lỏng và ứng suất nội tại sinh ra bởi sự
phân bố không đồng đều của kích thước của các lỗ xốp trong mẫu, từ đó dễ sinh ra sự nứt, vỡ mẫu. Để tránh hiện tượng nứt, gãy mẫu, ta phải chọn thời gian sấy phù hợp với từng loại mẫu. Tuy nhiên, thời gian sấy cũng không nên quá dài gây lãng phí thời gian chế tạo mẫu. Ngoài ra, để giảm xác suất nứt, vỡ mẫu, ta có thể
làm giảm ứng suất mao dẫn, bằng cách tăng kích thước lỗ xốp và làm giảm ứng suất mặt phân cách của chất lỏng và khí (hoặc hơi). Đối với Gel được tạo thành từ
các alkoxide kim loại, ta có thể thêm vào các dung môi hữu cơ như: NH2CHO, C2H2O4, C3H8O3, … Các dung môi hữu cơ này cũng có ảnh hưởng đến tốc độ làm khô của Gel trong quá trình sấy, nhờ đó mà cũng có thể tránh được sự gãy, nứt của Gel. Tuy nhiên, các chất này thường rất khó cháy và phản ứng với các muối
vô cơ ở nhiệt độ cao trong quá trình nung mẫu.