非水溶胶-凝胶法制备氧化锆陶瓷膜的技术研究

以无水四氯化锆为前驱体,无水乙醇为氧供体,金属钇粉为晶型稳定剂,采用非水溶胶-凝胶法制备氧化锆溶胶;并且通过浸渍提拉法在经过预处理的氧化铝基陶瓷基片上制备氧化锆陶瓷薄膜。通过X-射线衍射(XRD)、差热分析TG-DSC、扫描电镜(SEM)以及傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)等测试手段对实验的反应机制进行了结构和机理表征。研究结果表明:通过非水溶胶-凝胶法使得无水四氯化锆和无水乙醇反应生成锆醇盐,随着反应进行生成=Y-O-Zr≡键合并形成凝胶,然后通过低温合成四方晶型氧化锆。通过800℃,保温30 min制备出陶瓷膜孔径分布窄,孔径为50 nm左右,膜厚度为20μm,晶体发育完整,氧化锆晶体尺寸为80~120 nm左右,膜孔隙率达到25%左右。