甲基丙烯酸酯交联改性二氧化硅涂层的制备和性能研究

不饱和C=C双键表面修饰的二氧化硅粒子采用正硅酸乙酯和γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH-570)共水解制备,然后加入甲基丙烯酸甲酯单体和引发剂原位聚合生成PMMA接枝改性二氧化硅溶胶.将该有机-无机复合溶胶旋转涂覆到金属基片(黄铜及不锈钢)上,经90～120℃热处理2 h制备了复合涂层.采用傅立叶变换红外光谱、X-射线衍射、透射电镜表征了涂层结构和形貌,同时用激光光散射、铅笔硬度仪等对溶胶粒径和涂层性能进行了测试.结果表明该方法制备的PMMA-二氧化硅体系在一较宽的浓度范围内都能形成透明的稳定溶胶,接枝改性后的二氧化硅纳米粒子在聚合物中分散均匀,涂层机械强度明显提高,对金属基底具有良好的附着效果.     

新型溶胶-凝胶法制备Al2O3-ZrO2陶瓷涂层及其组织结构

采用新型溶胶-凝胶法,即在氧化铝溶胶中引入氧化锆陶瓷粉末制成复合浆料,在不锈钢表面制备了Al2O3-ZrO2陶瓷涂层,对涂层的显微组织、成分分布、相组成以及化学结构进行了研究.研究结果表明:该方法制备的涂层,厚度大大高于普通溶胶-凝胶法制备的涂层,涂层中形成了一种复杂的氧化铝网络结构,氧化锆颗粒被包覆在其中.最后,分析...     

Ti-Ni形状记忆合金表面PVA/SiO_2复合涂层的制备

研究溶胶-凝胶法制备Ti-Ni记忆合金表面复合涂层的工艺,并对涂层结构性能进行测试。结果表明,Si O2复合涂层溶胶凝胶法制备涂层适当的工艺参数如下:聚乙烯醇(PVA)与正硅酸乙酯(TEOS)质量比为1:4,提拉速度为2 mm/min,烧结温度为550℃。通过扫描电子显微分析、原子力显微分析、纳米压痕力学性能分析可知,经上述工艺涂覆后的Ti-Ni形状记忆合金表面形成了均匀致密的Si O2涂层,涂层与基体的结合强度良好。     

文摘辑要

无机氧化物的制备及其特性 用溶胶-凝胶法(sol-gel method)在不锈钢表面制备了SiO_2-TiO_2-ZrO_2系无机氧化膜(STZ)。用DTA/TG、IR、XRD和SEM等手段研究了涂层制备时由凝胶向玻璃态的转变以及涂层薄膜的显微结构特点,考察了涂层对基体的保护效果。试验结果表明,在溶胶至凝胶最终转变为无机氧化物的过程中形成了     

溶胶-凝胶高温氧化防护涂层

溶胶-凝胶方法是一种制备氧化物涂层的简单方法.在不同基体上，采用溶胶-凝胶法可以制备连续的对基体起保护作用的SiO2、Al2O3、ZrO2及它们间复合的涂层.本文系统介绍了溶胶凝胶过程的特点、原理，着重介绍溶胶凝胶法制备抗氧化性涂层的工艺过程，分析了该方法存在的缺点，指出未来要解决的问题.并简单介绍了一种新型无氧溶胶-凝胶制备陶瓷涂层技术.      

溶胶-凝胶法制备Ru-Ir-Ti/Ti阳极涂层及性能研究

应用溶胶.凝胶法制备Ru-Ir/Ti/Ti氧化物阳极涂层.SEM、XRD、电子探针、极化曲线、电流效率实验表明,由溶胶-凝胶法制备的氧化物涂层比热分解法制备的氧化物涂层的分散性好、形成固溶体充分、电流效率高:由溶胶-凝胶法制备的氧化物涂层的失效是由于生成不导电的TiO2引起,而由热分解法制备的氧化物涂层的失效是由于活性氧化物涂层的溶解引起.     

PMMA/SiO_2-TiO_2超疏水复合涂层的制备（英文）

通过溶胶凝胶法制备出PMMA/TiO_2-SiO_2超疏水复合涂层。选用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为成膜材料,SiO_2(14nm)和TiO_2(100nm)纳米粒子来构造粗糙度,用十七氟癸基三乙氧基硅烷(FAS)修饰涂层的表面,所得涂层的水接触角(WCA)高达155o,且具有较好的透过率。通过接触角仪、扫描电镜和紫外-可见分光光度计对该涂层进行测试表征。结果表明涂层的疏水性能和透过率与PMMA,FAS和纳米颗粒的质量比密切相关。     

TiO2对中空硅减反射涂层硬度的影响

目的 提高中空硅减反射(AR)涂层的硬度.方法 采用溶胶-凝胶法制备中空二氧化硅纳米微球(HSNs)胶体溶液,通过异丙醇钛(TTIP)的水解缩合作用,在HSNs表面沉积纳米TiO2后,制备HSNs@TiO2胶体溶液.将HSNs@TiO2胶体溶液与酸性硅溶胶(ACSS)复合,制备HSNs@TiO2/ACSS减反射液,通过...     

溶胶凝胶法制备TiO_2/HA复合生物活性涂层及其体外活性

通过溶胶凝胶法在纯钛基体上制备了羟基磷灰石(HA)/TiO2复合生物活性涂层。HA和TiO2溶胶由前驱体制得,按不同摩尔比直接混合两种溶胶来制备混合溶胶。HA可以提高钛基的生物活性,TiO2可以提高涂层与基体的物理、化学相容性和结合强度。粘结拉伸结果表明,复合涂层与基体结合良好,比纯HA涂层与基体的结合强度提高约47%。复合涂层试样于SBF中浸泡4、7和14d的SEM分析结果表明,复合涂层表面的类骨磷灰石生成量较高。成骨细胞实验结果表明,复合涂层上细胞铺展良好。     

玻璃表面二氧化硅基超疏水膜的研究进展

超疏水表面带来一些可贵的界面性质,包括防结冰、防污染、防氧化等。对于工业产品中常用的玻璃等无机材料,研究人员参照自然界超疏水物质的结构和成分,借助含碳、氟等元素的物质,通过各种方法,合成具有微米-纳米二重粗糙结构和低表面能的有机-无机杂化涂层与基材结合,从而制备超疏水表面。因玻璃表面亲水性的固有性质,在平板显示、触摸屏、太阳电池盖板、玻璃幕墙等领域,解决既能满足光学性能指标,又能实现疏水性和抗污染性的问题尤为重要。首先讨论了粗糙表面的固液复合接触和非复合接触两种理论模型,进而阐述了超疏水玻璃的实现要素和基于二氧化硅的超疏水膜的制备方法。梳理了以溶胶-凝胶法为基础的玻璃表面二氧化硅基透明超疏水膜的制备技术进展,根据涂膜次数、溶胶组成、膜层粗糙结构的实现方法等,将现有制备技术分类、归纳为三种制备路线：共前驱体合成改性二氧化硅溶胶制备单层超疏水膜,表面改性法制备多层结构超疏水膜,添加二氧化硅颗粒引入粗糙层法。指出了各种方法的超疏水原理、膜层特点,分析了部分制备实例的疏水性、粗糙结构、光学透过率等性质的影响因素。对于溶胶-凝胶法制备的SiO2基超疏水玻璃,实现超疏水性的同时,如何保持玻璃良好的透明性以及膜层的耐磨性、持久性,是需要重点研究的方向。     

Ti／γ-TiAl／FHA生物复合涂层的制备

采用Al粉为主要原料，利用涂敷真空烧结法在Ti基体表面制备γ-TiAl金属间化合物过渡层；之后以Ca（N03）2·4H2O-P2O5-NH4F-乙醇体系，采用溶胶．凝胶法在Ti／γ-TiAl表面制备FHA生物涂层。借助XRD、SEM和EDS对涂层的结构和组成进行表征，并分别采用TLD电子拉力试验机和ICP-AES研究了涂层的结合强度和在模拟生理体液中的生物性能和耐腐蚀性。结果表明：结合涂敷真空烧结和溶胶．凝胶法可以获得预期结构的Ti／γ-TiAl／FHA复合涂层：γ-TiAl过渡层的引入可使复合涂层的结合强度达32MPa，并且可以大大降低复合材料在模拟生理体液中的离子溶出；此外，Ti／γ-TiAl／FHA复合涂层结构的合理设计在诱导Ca^2＋、PO4^3-沉积形成HA和保持涂层生物活性的同时，有效降低了涂层本身的溶解度。     

有机硅/二氧化硅杂化涂层抗原子氧侵蚀性能研究

采用溶胶-凝胶法,以一甲基三乙氧基硅烷(MTES)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,乙醇为溶剂,盐酸为催化剂,通过溶胶-凝胶法制备出分子级复合的SiO2杂化有机硅树脂,浸涂在聚酰亚胺表面干燥后获得了透明致密的涂层。采用自己研制的空间综合环境地面模拟设备对试样进行了原子氧暴露实验。测试表明,溶胶-凝胶制备的有机硅/SiO2涂层抗原子氧侵蚀性能优异,抗原子氧侵蚀性能比聚酰亚胺基体提高了2个数量级以上。经AO暴露后的杂化涂层质量几乎没有发生变化。经FTIR和XPS分析表明,在原子氧暴露后涂层表面产生的是SiO2陶瓷层。SEM分析表明无涂层的聚酰亚胺原子氧暴露后表面非常粗糙,表面呈现地毯状形貌而涂覆涂层试样暴露前后表面形貌没有发生变化。采用紫外-可见光-近红外分光光度计对涂覆有机硅/SiO2涂层试样分析表明,原子氧暴露前后试样表面的光学性能也未发生变化。实验证明,制备抗原子氧侵蚀的防护涂层的溶胶-凝胶法是一种行之有效的方法。     

折射率可调的TiO_2-有机硅硬质透明杂化涂层（英文）

选用钛酸酯偶联剂(TTPO)和硅烷偶联剂(TMSPM)为表面修饰剂,采用钛酸丁酯(TBOT)通过溶胶-凝胶法合成了稳定的二氧化钛溶胶,并与硅烷偶联剂(GPTS)形成的有机硅溶胶杂化,经涂膜和固化,制备了系列TiO2-有机硅涂层材料。通过不同方法对杂化涂层的微结构、光学和机械性质进行了表征。结果表明:所得到的杂化涂层,在可见光范围内的透过率均在90%以上;当Ti的摩尔分数在10%~60%范围内时,涂层折射率在1.50~1.76范围内可调;涂层的铅笔硬度达到7H~9H,疏水角为94°~100°。     

热处理对不锈钢表面耐蚀性SiO_2-TiO_2-Al_2O_3-ZnO复合溶胶涂层性能的影响

以正硅酸乙酯、钛酸正丁酯、硝酸铝和醋酸锌为前驱体,无水乙酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法在不锈钢表面制备了SiO_2-TiO_2-Al_2O_3-ZnO复合涂层,并对涂层进行了耐NaCl溶液浸泡腐蚀试验。利用扫描电镜对镀层在NaCl溶液腐蚀环境中的腐蚀形貌进行观察。对复合涂层进行了差热分析(DTA)、失重分析(TG),以此确定复合涂层的最佳烧结温度,还对涂层进行了X射线衍射分析,以此确定复合涂层的成分。结果表明,涂层的最佳烧结温度800℃。通过优化涂层的烧结温度等工艺,制备的溶胶-凝胶复合涂层提高了不锈钢表面的耐腐蚀能力。     

胶体二氧化硅改性聚硅氧烷涂层的制备和性能（英文）

以甲基三甲氧基硅烷为前驱体,以3种商业胶体二氧化硅为无机增强材料,采用溶胶-凝胶法在铝基板上制备了纳米有机无机复合涂层。通过FTIR、SEM、DTA、静态接触角测试和铅笔硬度计等方法考察了胶体二氧化硅的种类和反应时间对涂层结构和性能的影响。结果表明:以酸性胶体二氧化硅1034CS为无机增强材料的涂层具有比其他两种涂层更好的热稳定性;3种涂层的热分解温度都随着反应时间的延长而提高;3种涂层表面粗糙度都随反应时间的延长而增大;所制得的涂层都具有良好的疏水性。     

包埋/溶胶凝胶两步法制备碳/碳复合材料表面抗氧化涂层

采用结合包埋法和溶胶凝胶法(sol-gel)在碳/碳(C/C)复合材料表面制备了SiC-SiC/TaC涂层,借助扫描电镜、X射线衍射等手段对涂层的微观组织形貌和物相组成进行观察与分析.结果表明:该包埋工艺中SiC为晶须状生长形成具有晶须增韧的涂层,且溶胶-凝胶法制备的外涂层致密有效的填充了SiC晶须间空隙并完全覆盖,涂层厚度由4μm增加至8μm,从而具备良好的防氧化性能.涂层试样在1000℃静态空气中氧化2h,质量损失在2％以内,远低于纯C/C试样及单一SiC涂层保护C/C试样.     

SiO2包覆对稀土磷光粉在涂层中发光性能的影响

摘 要: 为了防止稀土磷光粉在复合涂层中的发光猝灭,利用溶胶-凝胶法对稀土磷光粉SrAl2O4:Eu2+,Dy3+进行表面包覆,制备SiO2- SrAl2O4包覆粉体,再用冷喷涂技术在45#钢基体上制备Cu-14Al-X/SrAl2O4（未包覆/包覆）复合涂层,通过发光现象实现对涂层摩擦磨损状况的监测。采用SEM、激光粒度分析等技术对包覆粉体进行表征,再结合EDS、F97 Pro荧光分光光度计等研究和检测复合涂层微观组织、微区成分及其发光性能,探究冷喷涂过程中磷光粉的发光猝灭机理及SiO2包覆防猝灭工艺效果。结果表明,稀土磷光粉与Fe、Mn、Ni等金属元素接触以及喷涂粒子相互高速撞击是造成冷喷涂层发光性猝灭的主要原因。溶胶-凝胶法能够制备具有核-壳结构SiO2-SrAl2O4包覆粉体,形成的SiO2壳层结构较好地改善了粉体表面形貌,使得包覆粉体表面较为平整圆润,硬度明显增大,涂层组织过渡良好,发光性能更优。     

钛硅铝锡复合涂层对钛/瓷结合的影响

研究了钛硅铝锡四元复合涂层作为扩散阻挡层对钛/瓷结合强度的影响。通过测量复合溶胶的粘度对溶胶的稳定性进行评价,并进一步优选出与纯钛热膨胀系数匹配的复合溶胶的成分。采用电化学工作站对涂层处理后钛试样在人工唾液中的耐腐蚀性能进行评价,研究了涂层处理对钛试样耐腐蚀性能的影响。结果表明:复合溶胶中SiO2溶胶含量对溶胶粘度的影响较大,SiO2含量较高时复合溶胶粘度上升较快,凝胶时间较短,溶胶稳定性较差。n(Ti):n(Si):n(Al):n(Sn)=3:1:1:3的复合溶胶的热膨胀系数为9.28×10-6/℃,与钛的热膨胀系数相匹配。300℃处理获得的复合涂层主晶相为SnO,同时涂层表面存在较多的微米级的裂纹。涂层处理可明显提高钛的耐腐蚀性,中性与中性含氟人工唾液浸泡对钛/瓷结合强度没有明显影响。而pH=3/[F-]=1×10-4的人工唾液对钛的腐蚀最严重,浸泡30 d后,钛/瓷结合强度由浸泡前的45 MPa下降到35 MPa。     

8-羟基喹啉铝衍生物-硅溶胶复合涂层性能

采用溶胶-凝胶法制备5-甲氧甲基-8-羟基喹啉铝氧化硅溶胶复合涂层。并采用差热分析、扫描电镜、紫外-可见分光光度计、荧光分光光度计等手段分别对涂层的稳定性、微观形貌、透光性、发光性质等进行表征。结果表明,采用二氧化硅溶胶法制备5-甲氧甲基8-羟基喹啉铝氧化硅复合涂层,简便易行,涂层热稳定性好,不易脱落,具有良好的实用性。     

钛表面硅铝锡复合涂层制备及其性能研究

研究了硅铝锡三元复合涂层作为氧扩散阻挡层对钛-瓷结合强度的影响。通过测量复合溶胶的粘度对溶胶的稳定性进行评价,并进一步优选出与纯钛热膨胀系数匹配的复合溶胶的成分,采用电化学工作站对涂层处理后钛试样在人工唾液中的耐腐蚀性能进行评价,研究了涂层处理对钛试样的耐腐蚀性能的影响。结果表明:复合溶胶中SiO2含量较高时,复合溶胶粘度上升较快,凝胶时间短。n(Si):n(Al):n(Sn)=1:1:3的复合溶胶的热膨胀系数为9.09×10-6℃-1,与钛的热膨胀系数相匹配。300℃处理获得的复合涂层主晶相为SnO,同时涂层表面局部存在微米级的裂纹。涂层处理可明显改善人工唾液腐蚀环境中钛的耐腐蚀性和钛-瓷结合强度的耐久性。中性与中性含氟人工唾液浸泡对钛-瓷结合强度没有明显影响。而pH=3/[F-]=100 mg/L的人工唾液对钛的腐蚀最严重,浸泡30 d后钛-瓷结合强度由浸泡前的45 MPa下降到34 MPa。