TiO_2薄膜溶胶过程影响因素分析与表征

稳定性是表征溶胶质量的重要指标,通过溶胶的粘度可以直接表征.以钛酸四丁酯,无水乙醇,乙酰丙酮(Acac),冰乙酸为原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO_2薄膜,跟踪测量溶胶粘度随时间的变化规律,粘度合适且长期稳定的溶胶适合于制备高质量的薄膜.讨论溶胶各组分的配比与溶胶稳定性的关系.结果表明,影响胶化时间和溶胶粘度的主要因素为去离子水、乙酰丙酮、冰乙酸和乙醇的用量;制备粘度合适且长期稳定的溶胶最佳配比(摩尔比)为钛酸四丁酯:无水乙醇:水:乙酰丙酮:冰乙酸=1:30:3:1.5:1.5.利用SEM、UV-vis、XRD等对薄膜样品的结构、形貌与性能进行表征.     

退火温度对溶胶-凝胶法制备氧化锆薄膜性能影响的研究

采用溶胶-凝胶法,在316L不锈钢基底上以5 cm/min的提拉速度制备氧化锆(ZrO_2)薄膜。用XRD分析了不同退火温度下制备的氧化锆干凝胶粉末的物相结构;采用扫描电镜观察了薄膜表面的显微结构;对比了不同退火温度对薄膜亲/疏水性能的影响;通过计算薄膜的表面能及其与血液组分的界面张力,分析了退火温度对氧化锆薄膜血液相容性的影响;测试了试样的动电位极化曲线并分析其耐腐蚀性能。结果表明:采用500℃退火可以得到晶粒颗粒小、表面平整的四方相结构氧化锆薄膜,其与血液相容性最好,耐腐蚀性较强。     

PZT铁电薄膜的制备与性能

用sol-gel法在Al2O3基片上制备PZT铁电薄膜.研究发现,制备PZT溶胶时加入乙酰丙酮可以提高溶胶的稳定性,并抑制热处理时薄膜上裂纹的产生.薄膜在700℃热处理可以得到单一的钙钛矿结构;低温慢升高温快升的升温制度可以减少薄膜的开裂.Pt底电极的加入有利于钙钛矿相的形成.PZT薄膜电滞回线形状和Pr、Ec等随着热处理制度和薄膜厚度的变化而变化.     

溶胶-凝胶法制备钛酸锶钡薄膜

以醋酸钡、醋酸锶和钛酸四丁酯为原料,异丙醇、水为溶剂,冰醋酸作催化剂,采用溶胶-凝胶法在氧化铝陶瓷基片上制备钛酸锶钡铁电薄膜.用差热分析、红外光谱分析和X-射线衍射分析,确定了薄膜的热处理工艺;采用逐层热处理方式获得Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜.研究表明在溶胶制备过程中加入一定量的干燥化学控制添加剂、采用逐层热处理工艺、降低升温速率以及增加保温时间,能够有效防止薄膜开裂;X-射线衍射分析结果显示,所制备的Ba0.5S0.5TiO3薄膜呈钙钛矿结构;SEM观察结果显示薄膜结晶完善,致密无开裂.     

溶胶-凝胶伴随相分离法制备钇稳定氧化锆多孔块体

以氯氧化锆(ZrOCl2·8H2O)为锆源前驱体、氯化钇(YCl3·6H2O)为钇源前驱体、聚氧乙烯(PEO,Mw=1×106)为相分离诱导剂、环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂、甲酰胺(FA)为干燥控制化学添加剂,采用溶胶-凝胶伴随相分离法制备出钇稳定氧化锆多孔块体。结果表明:PEO能诱导体系发生相分离,并获得骨架共连续、孔径大小可控的多孔块体;不同温度热处理,样品都能够保持四方相,表明钇对氧化锆起到了稳定的作用。     

柠檬酸溶胶-凝胶法在制备多孔膜中的应用

柠檬酸溶胶-凝胶法在功能材料制备领域中已有极为广泛地研究和应用。在薄膜材料的制备研究中,多以柠檬酸作为金属离子络合剂以合成溶胶液,以此直接制备致密功能薄膜。而利用这种方法直接以溶胶的方式制备多孔薄膜也有所报道。因其流程短,节能降耗,对多孔薄膜的研究和应用具有较大的意义。故此,简要介绍了柠檬酸溶胶-凝胶法用于直接制备不同材料多孔膜的研究情况,以资参考。     

采用无机盐和表面活性剂的新型溶胶-凝胶法制备氧化铝薄膜研究

以乙醇为溶剂，三氯化铝［AlCl3•6H2O］为前驱物，采用溶胶凝胶法，通过引入乙酰丙酮(AcAc)和表面活性剂十六烷基溴化铵(CTB),制备了氧化铝纳米薄膜，并对其性状、结构等进行了研究.结果表明，乙酰丙酮和Al3+反应形成了络合物，XRD结果表明，在550℃以下，氧化铝膜为非晶态，550℃以上氧化铝膜为晶态θAl2O3，在1100℃转化为αAl2O3.SEM观察表明这种氧化铝膜不但平整、致密，而且晶粒很小.     

TiO2溶胶的制备及其胶凝过程影响因素分析

利用乙酰丙酮(Acac)为螯合剂,钛酸丁酯为前驱物,用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶.通过改变乙酰丙酮(Acac)的量、加水量、溶剂量、催化剂的量、水解温度等因素,研究了溶胶胶凝时间随其影响因素的变化规律.     

溶胶-凝胶法制备CeAl:DyIG磁光薄膜

用柠檬酸络合物型溶胶-凝胶法制备了CeAlDyIG磁光薄膜.利用DTA分析了材料的制备过程,用AFM观察了薄膜的表面形貌,以及用XRD分析了不同晶化温度的薄膜结构.测试了薄膜样品的吸收谱及法拉第谱,研究薄膜的光学及磁光性能.实验结果表明,薄膜结构随晶化温度升高而变化,900℃晶化处理后薄膜形成了无择优取向的单一石榴石相,最佳晶化温度为900℃.在470 nm法拉第角为1.9°/μm,用溶胶-凝胶法制备的薄膜在短波长有较大的法拉第磁光效应.     

涂层用Al2O3-ZrO2复合浆料的制备

为了在金属表面制备良好的陶瓷涂层,以异丙醇铝、硝酸、蒸馏水为原料制作了铝溶胶,在铝溶胶中加入氧化锆,制成涂层用复合浆料。采用DTA,XRD和沉降实验等方法对复合浆料进行了分析,结果表明:溶胶制备时应控制pH为2;异丙醇铝和蒸馏水的摩尔比为1∶80;复合浆料中氧化锆的合适配比为85%~90%(体积分数);复合浆料的烧结温度为830℃。