热处理条件对溶胶-凝胶法制备多孔TiO2薄膜微观结构的影响

以钛酸异丁酯为先驱物,乙二醇甲醚为溶剂,羟基纤维素(HPC)为添加剂,用溶胶-凝胶法制备了厚度在270 nm～420 nm的多孔TiO2薄膜.重点研究了薄膜微观形貌与热处理时间的关系,并对薄膜的截面电阻率进行了研究.在二次热处理温度550℃下处理60 min下得到多孔、厚度最大,截面电阻率最小的TiO2薄膜.     

TiO2薄膜的椭圆偏振光谱研究

采用溶胶-凝胶工艺制备TiO2薄膜.XRD结果表明所制备TiO2薄膜为锐钛矿结构.场发射SEM结果显示TiO2薄膜致密、无裂纹,晶粒尺寸约为60～100 nm,单层薄膜厚度约为50 nm,且膜厚随着热处理温度的升高而增大.采用椭圆偏振光谱仪测试了薄膜的椭偏参数ψ、△与波长λ的色散关系,选用Cauchy模型对TiO2薄膜的折射率、消光系数和厚度进行了拟合.结果表明当波长大于800 nm时,TiO2薄膜的折射率在2.09～2.20左右,消光系数约为0.026.并对不同热处理温度下制备的TiO2薄膜光学常数及厚度进行了分析讨论.     

溶胶凝胶自燃合成MgAl2O4超细粉体

以Mg(NO3)2·6H2O和Al(NO3)3·9H2O为原料,分别采用尿素和柠檬酸为燃料,NH4NO3为燃烧助剂,用溶胶凝胶自燃合成(Sol-gel Auto ignition Synthesis,SAS)法制备MgAl2O4超细粉体(平均粒径20 nm～30 nm).2个体系在300℃～600℃之间发生燃烧反应,经煅烧后得到白色疏松的单相MgAl2O4粉体.利用BET、XRD、TEM等各种分析技术对尿素和硝酸盐及柠檬酸和硝酸盐形成的2种溶胶凝胶体系燃烧合成的粉体进行了研究,并与固相反应获得的粉体进行了比较.考察了点火温度、保温时间等对最终产物的影响.     

Si衬底Al_2O_3:Eu~(3+)薄膜的溶胶-凝胶法制备及其发光性能

采用溶胶-凝胶法在Si衬底上制备Al2O3:Eu3+薄膜;并采用DTA-TG、XRD、SEM、AFM及光致发光光谱对其进行一系列表征,分析Al2O3:Eu3+薄膜的发光机制,探讨热处理温度和Eu3+掺杂浓度对发光性能的影响规律。结果表明,采用溶胶-凝胶法制备工艺,得到发光强度高的Al2O3:Eu3+薄膜,薄膜的最佳激发波长为265nm,Eu3+的最佳掺杂浓度为10mol%,在265nm光激发下,最强的发射峰出现在617nm附近;采用溶胶-凝胶法制备得到Al2O3:Eu3+薄膜表面致密、平整且无裂纹产生,表面粗糙度约为1.4nm,有利于硅基光电子器件的制备和应用。     

热处理温度对表面涂覆TiO2薄膜的金刚石成键及抗氧化性能影响

利用溶胶-凝胶法在金刚石表面涂覆一层TiO2薄膜,通过扫描电镜、红外光谱、拉曼光谱、X-射线衍射、光电子能谱、综合热分析、破裂强度试验等测试方法,表征了热处理温度对金刚石表面TiO2薄膜的形貌、相组成、相变、与基体金刚石的成键和涂膜后金刚石抗氧化性能的影响。研究结果表明：热处理温度上升到600℃时,金刚石表面的TiO2薄膜会由无定型态转变为致密的锐钛矿相薄膜,TiO2与金刚石基体形成Ti-O-C化学键合;热处理温度为800℃时,TiO2薄膜依然为锐钛矿相,金刚石基体产生石墨化,石墨C也能与TiO2薄膜形成Ti-O-C化学键合,但薄膜开始出现裂纹。同时,TiO2薄膜的热处理温度对金刚石在空气中的抗氧化性能有较大影响,当热处理温度在600℃时,金刚石的起始氧化温度达到最大值754℃,在空气中800℃氧化0.5h金刚石的氧化失重率达到最小值6.7wt.%,抗压强度达到最大值15.7N。     

热处理对V2O5纳米薄膜组织与性能的影响

用溶胶-凝胶技术结合旋涂法在硅基片上制备了V2O5纳米薄膜,对样品在空气中进行不同温度的热处理.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和FT-IR对V2O5薄膜进行了表征,研究了V2O5的生长过程和反应过程的机理及其微结构随温度的变化.结果表明,可以通过升高热处理温度来提高薄膜样品的结晶程度、颗粒尺寸及其均匀程度,并增强V2O5(001)晶面的取向性,当热处理温度升高至500℃时,样品由非晶薄膜转变为致密的棒状多晶薄膜.同时随着热处理温度的升高,样品中的V4 被氧化为V5 ,使薄膜样品结构发生了重排,V=O振动模式发生蓝移.     

热处理温度对表面涂覆TiO_2薄膜的金刚石成键及抗氧化性能的影响

利用溶胶-凝胶法在金刚石表面涂覆一层Ti O_2薄膜,通过扫描电镜、红外光谱、拉曼光谱、X射线衍射、光电子能谱、综合热分析、破裂强度试验等测试方法,表征了热处理温度对金刚石表面Ti O_2薄膜的形貌、相组成、相变、与基体金刚石的成键和涂膜后金刚石抗氧化性能的影响。结果表明:热处理温度上升到600℃时,金刚石表面的Ti O_2薄膜会由无定型态转变为致密的锐钛矿相薄膜,Ti O_2与金刚石基体形成Ti-O-C化学键合;热处理温度为800℃时,Ti O_2薄膜依然为锐钛矿相,金刚石基体产生石墨化,石墨C也能与Ti O_2薄膜形成Ti-O-C化学键合,但薄膜开始出现裂纹。同时,Ti O_2薄膜的热处理温度对金刚石在空气中的抗氧化性能有较大影响,当热处理温度在600℃时,金刚石的起始氧化温度达到最大值754℃,在空气中800℃氧化0.5 h金刚石的氧化失重率达到最小值6.7%,抗压强度达到最大值15.7 N。     

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.     

溶胶-凝胶提拉法制备光导型日盲区紫外探测器

利用溶胶凝胶法制备了Ga2O3和InxGa2-xO3薄膜,对其晶体结构、光探测性能等进行了研究,并制作了1个基于上述氧化镓薄膜的光导型紫外探测器.实验结果表明,Ga2O3是很好的光导型日盲紫外探测材料之一.     

溶胶-凝胶法制备纳米ZnO多孔薄膜

以聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)为模板剂,醋酸锌(Zn(Ac)2·2H2O)为原料,二乙醇胺为络合剂,通过溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备了纳米ZnO多孔薄膜.利用SEM,IR,TG-DTA等对薄膜的特性进行了表征;探讨了样品在溶胶-凝胶及煅烧过程中的物理化学变化;讨论了Zn的浓度、PEG加入量、热处理等对薄膜性能的影响.结果表明,当Zn的浓度为0.6 mol/L,加入0.5 g PEG2000,将溶胶50℃水浴以及在合适的热处理条件下,最终可制得具有一定多孔结构的ZnO薄膜.