Phương phỏp sol-gel là phương phỏp húa học đó ra đời trờn khoảng nửa thế kỷ nay, được sử dụng rộng rói trờn thế giới cũng như ở Việt Nam. Đõy là phương phỏp hoỏ học dựng để chế tạo cỏc mẫu vật liệu với dụng cụ, thiết bị tương đối đơn giản.
41
Bản chất của phương phỏp sol-gel là dựa trờn cỏc phản ứng thuỷ phõn và ngưng tụ cỏc tiền chất. Bằng cỏch điều khiển tốc độ của hai phản ứng thuỷ phõn và ngưng tụ ta sẽ thu được sản phẩm mong muốn. Từ dung dịch gồm cỏc chất đưa vào được hoà tan vào nhau qua phản ứng thuỷ phõn và ngưng tụ ta thu được gel.
Việc chế tạo màng bằng phương phỏp sol-gel được thực hiện bởi một số phương phỏp như nhỳng phủ (dip – coating), quay phủ (spin – coating), phun phủ (spray – coating), cuốn phủ (roll – coating)...Trong quỏ trỡnh phủ nhỳng, đầu tiờn người ta sử dụng mỏy khuấy từ để tạo sol từ cỏc hoỏ chất ban đầu.Tiếp theo là nhỳng tạo màng từ dung dịch sol nhờ mỏy nhỳng. Cú thể thay quỏ trỡnh nhỳng màng bằng một quỏ trỡnh quay li tõm cỏc giọt sol phủ
trờn đế. Màng được ổn định trong khụng khớ từ 1 2 h sau đú sấy khụ. Giai
đoạn này cú tỏc dụng loại bỏ một số chất vụ cơ, hữu cơ khụng cần thiết bay ra khỏi màng. Kết thỳc quỏ trỡnh này, chỳng ta nhận được màng gel khụ trờn đế lamen hay đế silic. Cú thể thay thế quỏ trỡnh sấy khụ bằng quỏ trỡnh ủ sơ bộ
trong khụng khớ. Sau đú màng được đem ủ trong lũ với nhiệt độ cỡ 300 ºC, quỏ
trỡnh này cũng cú tỏc dụng loại bỏ một số chất vụ cơ, hữu cơ và màng tạo thành là màng vụ định hỡnh trờn đế. Cuối cựng là giai đoạn ủ hoàn thiện với nhiệt độ ủ > 400 ºC. Quỏ trỡnh này giỳp cho màng vụ định hỡnh chuyển thành màng tinh thể trờn đế.
42
Phương phỏp sol-gel cú một số cỏc ưu điểm như cú thể tạo ra màng phủ liờn kết mỏng dớnh chặt và đế và màng hoặc cú thể tạo màng dày cung cấp cho quỏ trỡnh chống sự ăn mũn, cú thể sản xuất được những sản phẩm cú độ tinh khiết cao, là phương phỏp hiệu quả, kinh tế, đơn giản để chế tạo màng cú chất lượng cao... Tuy nhiờn, phương phỏp này cũng cú một số nhược điểm như rất khú để điều khiển độ xốp, dễ bị rạn nứt khi xử lớ ở nhiệt độ cao, hao hụt nhiều trong quỏ trỡnh tạo màng...