环保型纳米彩色薄膜的性能研究

通过溶胶-凝胶法制备掺杂有不同生物染色剂的SiO2彩色溶胶,将其涂履于普通玻璃表面,制成了均匀透明、色泽丰富的环保型彩色玻璃.研究表明,不同生物染色剂制得的彩色薄膜的性能有所区别,其中蓝色薄膜的实际耐用性(包括耐磨擦、耐腐蚀和抗紫外线功能)最好,达到了室内玻璃制品的性能要求.     

SiO2-TiO2光催化薄膜的制备及其晶化过程的研究

利用溶胶-凝胶法在石英玻璃表面制备出一层折射率可调的SiO2-TiO2光催化薄膜.采用X射线衍射分析、扫描电镜及氮气吸附实验等测试手段,研究了利用溶胶-凝胶法制备SiO2掺杂的TiO2薄膜的相变行为.提出了通过加入SiO2的比例超过10%时,在TiO2内部形成高度分散的SiO2网络,抑制TiO2晶粒的生长以及晶型转变,增加薄膜材料的热稳定性的方法.通过甲基橙水溶液的光催化降解实验表明:当SiO2的掺杂比例为10%,经过500℃以上的热处理后,所获得的SiO2-TiO2复合薄膜具有最大的光催化活性.     

Al2O3-SiO2纳米复合薄膜的制备及性能研究

以正硅酸乙酯、异丙醇铝为先驱体,甲基三乙氧基硅烷为有机硅烷,采用溶胶-凝胶旋涂方法在普通玻璃和硅片表面镀制纳米复合薄膜.通过FT-IR、VIS透射光谱的分析及薄膜表面接触角的测量,研究了Al2 O3与SiO2配比和热处理温度对复合薄膜的化学结构、透光率及疏水性的影响.结果表明该薄膜具有疏水、致密、透明等性能;Al2 O3的加入未降低复合薄膜的可见光透光率,其中经400℃热处理后不同配比复合薄膜在可见光区的透光率均大于85%,且不影响复合薄膜的疏水性.     

溶胶-凝胶法制备无机纳米/聚酰亚胺杂化膜及其表征

采用溶胶-凝胶法制备了SiO2及A12O3溶胶,并将其掺入到聚酰胺酸基体中,得到无机纳米SiO2-Al2O3/聚酰亚胺杂化膜,并对其结构性能进行了研究.实验表明,薄膜材料中无机纳米SiO2和Al2O3粒子分散均匀,与有机相存在键合;材料热分解温度有所提高.     

Sol-Gel法制备Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合膜的结构研究

将Sol-gel法应用于无机膜的制备,成功地研制出一种新型的Al2O3-SiO2-TiO2-ZrO2复合陶瓷膜,膜面平整,无宏观缺陷,复合膜由γ-Al2O3、TiO2和Al2SiO5等多相组成,改变体系组成,各相含量和主晶相也随之变化,从而影响到膜的微观结构.利用XRD、AFM、SEM分析重点研究了膜表面的微观形貌,并分析了掺杂物对膜表面性能的影响.     

纳米SiO2-Al2O3/聚酰亚胺杂化薄膜的制备及表征

用溶胶-凝胶法制得二氧化硅(SiO2)及三氧化二铝(Al2O3)溶胶,将其掺入到聚酰胺酸基体中,得到SiO2-Al2O3/聚酰亚胺杂化薄膜,并对其结构性能进行了研究.结果表明,薄膜材料中SiO2和Al2O3粒子分散均匀,与有机相存在键合;材料热分解温度有所提高.     

Cr2O3-Al2O3复合薄膜对304不锈钢抗高温氧化性能的影响

电沉积-热解法沉积氧化物薄膜是提高材料抗高温氧化性能的重要途径.采用电沉积-热解法在304不锈钢表面制备了Cr2O3-Al2O3单一薄膜和复合薄膜,研究了单一薄膜和不同沉积液浓度制备的复合薄膜在900℃下的高温循环氧化行为.氧化动力学曲线、SEN形貌及XRD分析结果表明:电沉积-热解沉积薄膜明显提高了304不锈钢的抗高温氧化性能.Cr(NO3)3与Al(NO3)3酒精溶液摩尔浓度比为2∶1制备的Cr2O3-Al2O3复合薄膜经高温氧化后表面生成了保护性的Cr13Fe07O3和NiCr2O4氧化层,其氧化增重和氧化膜剥落量分别是未沉积试样的27.3％和17.6％,抗高温氧化性能最佳.复合薄膜降低了合金表面的氧分压,有利于形成保护性的选择性氧化膜,Cr2O3和Al2O3均具有优异的抗氧化性能,而且Al2O3降低了高温下Cr2O3的挥发,因此显著提高了试样的抗高温氧化性能.     

具有自洁和耐磨功能SiO2/TiO2减反膜的制备与研究

以正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸正丁酯(TBOT)为原料,采用溶胶-凝胶法制备了SiO2溶胶和TiO2溶胶,利用浸渍提拉法制备了SiO2/TiO2双层减反膜.用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、椭圆偏振光谱仪和接触角测量仪等分析表征了薄膜的特性,以光催化降解甲基橙溶液实验来评价薄膜的自洁功能,考察了SiO2/TiO2双层减反膜的耐磨擦性.结果表明,SiO2/TiO2双层减反膜在400~800nm可见光波段的透光率最高可达97.2%,薄膜表面平整,结构致密且粗糙度小,经紫外灯照射后薄膜的水接触角接近0°,光催化2h后可将5mg/L的甲基橙溶液降解43.6%.SiO2/TiO2减反膜还具有优良的耐磨擦性能.     

SiO2-TiO2亲水薄膜的制备及热处理对其亲水性能的影响

为了制备在自然光下具有良好的亲水性能的SiO2-TiO2薄膜,实验用溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸丁酯(TBOT)为前驱体水解制备SiO2-TiO2溶胶;采用浸渍提拉法在普通载玻片上涂膜;然后分别运用微波炉和马弗炉两种不同的烧结方式进行热处理制得产品.将所得产品分别进行接触角、紫外-可见分光光度计、IR、XRD和SEM测试.结果表明:马弗炉烧结得到的SiO2-TiO2薄膜亲水性要好于微波炉烧结,并且在VTEOS:VTBOT=0.75时,接触角最小,可达到4.3°,在自然光照15 s后,水滴可以在薄膜表面完全铺展开,达到0°,满足防污自清洁的要求;马弗炉和微波炉烧结的产品的红外谱图说明有Ti-O-Si键的生成,证明SiO2和TiO2之间生成了复合氧化物,但相比于马弗炉,微波炉所制产品的亲水基团在烧结过程中可能遭到破环.     

SiO_2溶胶含量对Al_2O_3-SiO_2-TiO_2复合膜的影响

采用不同配比的Al2O3、SiO2、TiO2溶胶,通过溶胶-凝胶法制备Al2O3-SiO2-TiO2复合膜.通过凝胶时间、TG-DTG、FT-IR和AFM等表征手段对溶胶的稳定性、复合膜的热稳定性、结构特征和表面微观形貌进行综合分析.实验结果表明:SiO2溶胶含量是影响复合溶胶稳定性的主要因素,随着SiO2溶胶含量的增加,复合溶胶的稳定性越小,凝胶时间越短,制膜时间缩短;TG-DTG分析表明,350℃以后,无明显的热效应,可见三组分复合的膜热稳定性较好;FT-IR表明,整个复合体系是以Si-O-Si为主要支架结构的,并生成了更加稳定的氧桥键(Si-O-Al和Ti-O-Al-O-Si等)而形成网络结构;AFM分析表明,复合膜的孔隙率较高,具有纳米尺寸孔洞,5μm范围内膜表面不太平整,通过多次涂膜可以减小缺陷,平均孔径约为53.8nm.     

聚对二甲苯/SiO2薄膜应用于KDP晶体增透保护膜的制备研究

报道了采用真空化学气相沉积法制备的聚对二甲苯薄膜和采用溶胶-凝胶技术制备的二氧化硅增透膜,通过提拉镀膜法在聚对二甲苯薄膜表面镀制SiO2增透膜得到的双层膜可应用于KDP晶体的增透保护膜.用FT-IR、紫外-近红外分光光度计对聚对二甲苯/SiO2薄膜的结构和光学性能进行了表征和测试.双层膜的透射率达到92%以上,激光损伤阈值为8J/cm2.镀有保护膜的KDP晶体在相对温度稳定的环境下放置半年多后透射率基本保持不变.     

射频磁控溅射制备掺Al的纳米Si-SiO2复合薄膜及其光致发光特性

采用射频磁控技术和退火处理制备掺Al的纳米Si-SiO2复合薄膜.通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了薄膜的结构,组分和成键情况.掺Al在SiO2中造成氧空位,使薄膜光致发光强度增强,并出现新的发光峰.退火温度对掺Al薄膜的光致发光的峰位和峰强有较大影响.     

聚酰亚胺/二氧化硅复合薄膜的热物性及其影响因素

应用自行研制的亚微米/微米薄膜激光脉冲法热扩散率测定仪和差示扫描量热仪(DSC)分别测定了聚酰亚胺(PI)薄膜和PI/SiO_2复合薄膜在不同温度下的热扩散率、热导率和比热,解决了激光脉冲法测定热导试样的透光问题.研究了PI/SiO_2复合薄膜的热物性随SiO_2添加量和温度的变化关系.结果表明:随着温度的升高,PI薄膜及PI/SiO_2复合薄膜的热扩散率下降,比热和热导率线性增加.在PI薄膜中添加SiO_2颗粒可降低PI薄膜的比热,明显增强导热性能,但是不会改变PI薄膜热导率随温度升高而增大的变化规律.     

不同氧氩比例对氧化硅(SiO2)薄膜的结构及性能的影响

在不同氧氩比例气氛下,采用反应直流磁控溅射方法制备了SiO2薄膜.利用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）和紫外可见光谱（UV-Visible spectrum）等研究了氧氩比例的不同对SiO2薄膜的晶体结构、化学配比、表面形貌和光学性能的影响.结果显示：室温下,不同氧氩比例的SiO2薄膜都为非晶结构;随着氧分量的增加,Si2p与O1s向高结合能方向移动;在氧分量较大的气氛下,SiO2薄膜的化学失配度较小,薄膜均匀,致密,在400-1100nm有良好的光透过性.     

镍基纳米陶瓷颗粒脉冲电刷镀复合层的形貌及磨损性能

为了探讨不同电源电刷镀层的形貌及耐磨性,用直流电源和不同电参数脉冲电源制备了镍基纳米陶瓷颗粒(Ni/n -SiO2)复合镀层,用Quanta 200型扫描电镜、T -11球盘摩擦磨损试验机对其表面形貌、磨损性能进行了分析比较.结果表明:脉冲电刷镀Ni/n -SiO2复合镀层比直流Ni/n -SiO2复合镀层表面更平整,镀层晶粒团更加细小、孔隙率更低、耐磨性更高.纳米颗粒的复合提高了复合镀层的强度,从而避免了快镍镀层磨损中柱状晶脆性断裂磨损方式,提高了复合镀层的耐磨性;脉冲电源通过改善镀层的致密程度,减小了粘着磨损中微凸体的接触应力,使脉冲刷镀层的耐磨性优于直流刷镀层.     

超支化聚(胺-酯)接枝改性纳米二氧化硅增韧增强PVC的研究

用偶联削KH-550和超支化聚（胺-酯）对纳米SiO2进行改性,并通过熔融共混法制得了PVC／SiO2复合材料。利用透射电镜、扫描电镜、力学性能测试等方法研究了复合材料的结构和性能。结果表明,通过超支化聚（胺-酯）的接枝改性可以明显提高纳米SiO2在PVC基体中的分散均匀性;超支化聚（胺-酯）接枝改性纳米SiO2的加入可有效提高PVC的力学性能,且添加量为1％时,效果最好,同时PVC的加工性能也有所改善。     

含TiO_2/SiO_2的复合涂层光活性和抗老化性能

以钛酸四丁酯、正硅酸乙酯为前驱体,用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2/SiO2复合物。并将其分散到醇酸树脂中制成含TiO2/SiO2的有机涂层。实验结果表明,TiO2/SiO2复合粒子比纯TiO2粒子拥有更强的光催化性能,含TiO2/SiO2的有机涂层比只含有TiO2的有机涂层具有更好的抗老化性能。     

SiO2胶体的掺杂对纳米TiO2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶，并掺入少量SiO2胶体，用浸渍一提拉法在玻璃表面镀膜，经高温烧结后制得具有一定厚度、均匀平整的锐钛矿型TiO2薄膜。研究了SiO2胶体的加入量、加入SiO2胶体前后陈化温度、时间，光照时间对甲基橙的光催化活性的影响。结果表明陈化温度，时间，光照时间对光催化效果有重要影响，SiO2胶体掺入量为3％时可明显提高TiO2薄膜的光催化活性和超亲水性。借助于XRD、SEM、DTA等测定分析，确定了TiO2薄膜的外观形貌、晶体结构及稳定晶相。