沉积电压对电泳沉积成膜均匀性的影响

沉积电压是电泳沉积工艺的重要参数之一。为研究其对电泳沉积成膜均匀性的影响,对带电粒子的电泳过程进行理论分析,并结合COMSOL多物理场接口,得出电泳过程的仿真图。结果显示:施加电压增大,流场流速增加,但电极间形成的流场相对均匀,膜层的均匀性也较好。沉积电压不高于100 V时,极间形成的均匀流场并不影响粒子均匀沉积;电压高于100 V时,极间形成的明显不均匀流场会影响粒子的运动与沉积,从而降低了膜层的均匀性。     

低温化学气相沉积SiC涂层沉积机理及微观结构

由MTS-H2体系在1000～1300℃沉积了SiC涂层,研究了SiC涂层沉积速率和温度之间的关系,MTS-H2体系沉积反应的平均活化能为114kJ/mol,用理论模型证明了低温化学气相沉积SiC为动力学控制过程.SiC涂层表面的显微结构随沉积温度变化而呈现规律的变化:沉积温度T<1150℃时,CVD SiC涂层表面致密、光滑;T≥1150℃时,CVD SiC涂层表面变得疏松、粗糙.随着沉积温度的升高,CVD SiC涂层的结晶由不完整趋向于完整;当沉积温度T≥1150℃,CVD SiC涂层的XRD谱图中除了β-SiC占主体外还出现了少量α-SiC.     

电泳沉积及其在新型陶瓷工艺上的应用

介绍了电泳沉积的特点、悬浮液的稳定机制、电泳沉积的机理及动力学原理,并对该技术在制备固体表面陶瓷涂层、孔状结构陶瓷、多层及复合结构、固体氧化物电池、纳米材料及纳米结构陶瓷上的应用进行了总结。     

电泳沉积制备氮化铝陶瓷的研究

采用电泳沉积法成功制备相对密度达到61.9%的均匀氮化铝素坯, 经无压烧结后可获得热导率为200W/(m·K)的氮化铝陶瓷. 研究表明, 以无水乙醇为溶剂、加入0.1wt%聚丙烯酸（PAA）做分散剂、pH值控制在9.7左右的悬浮液具有最佳分散性. 电泳沉积（EPD）成型比干压成型制备的预烧体孔容减小, 比湿法成型制得的预烧体大孔显著减少. 用扫描电子显微镜（SEM）对三种不同成型方法制得氮化铝陶瓷的显微结构进行了研究, 结果表明, EPD法所得氮化铝陶瓷的显微结构均匀, 晶粒尺寸5μm左右.     

用电泳沉积方法制备LiCoO2薄膜

将LiCoO2粉末分散在异丙醇溶剂中电泳沉积,在铝箔阴极上制备出了LiCoO2薄膜.研究了pH值、悬浮液浓度、外加电压和时间等工艺参数对单位面积膜层质量的影响,初步探讨了Li-CoO2的电泳沉积机理.研究发现:悬浮液中不加HCl时,LiCoO2不能从异丙醇悬浮液中电泳沉积出来;LiCoO2的沉积量随悬浮液的pH值减小而增加,随悬浮液浓度、外加电压的增大和时间的延长呈线性增加.通过SEM分析发现,电泳沉积得到的LiCoO2薄膜不很致密,但作为锂离子电池正极材料使用是完全可以满足要求的.     

水热电泳沉积功能陶瓷涂层技术的研究进展

水热电泳沉积技术结合了水热法和电泳沉积法的优点,是近几年发展起来的制备功能涂层的重要工艺技术,有着良好的应用前景.详细介绍了水热电泳沉积技术的原理、影响沉积工艺的因素,概述了水热电泳沉积动力学并总结了该技术在制备功能陶瓷涂层上的应用.指出水热电泳沉积技术是很有发展前景的涂层制备工艺;在进行水热电泳沉积应用研究的同时,应进一步开展其理论研究,探索水热电泳沉积技术的原理,建立合理的具有指导意义的理论及数学模型.     

电泳沉积法制备热子氧化铝绝缘层

基于Hamaker's law和静电场边界模型推导出考虑电场变化情况下沉积量与电泳条件的关系式,结合法拉第定律,使用溶液电流宏观地表征溶胶粒子沉积速率。分别改变电压和沉积时间进行电泳沉积实验,得到的沉积量与电压和时间的线性关系与本文推导出的公式一致。根据所得实验数据,在电泳条件下沉积60μm氧化铝,结果表明:涂层的表面特性主要受沉积时间影响,涂层的孔度主要由电压决定,电压40 V沉积6 s获得的热子氧化铝绝缘层性能最佳。     

电泳沉积-烧结制备石墨材料SiC涂层的研究

采用电泳沉积法在石墨基体上制备厚度可控的Si涂层,考察了电泳沉积参数(电压、沉积时间、固含量及添加剂量)对涂层沉积量的影响.所制备的Si涂层通过烧结与石墨基体发生在位反应形成SiC涂层.用SEM观察涂层烧结前后的形貌,发现烧结后Si渗入基体内部.孔径分布数据表明所形成的SiC涂层导致石墨孔径变小.实验提供了一种制备SiC涂层的新方法,电泳沉积一烧结可用于C/SiC复合材料的制备.     

二氧化锆电泳沉积膜的致密化烧结

研究了钇稳定二氧化锆微粉在金属陶瓷Ｎｉ－８ＹＳＺＡＤ ＴＨＧ Ｔ ＡＤ ＴＰ Ｈ Ｒ ＪＮ ＩＹＮＩＩＰ膜的致密化烧结过程。烧结收缩率△Ｌ／Ｌ随温度Ｔ的增高而增大，在１１０－１３００℃期间，收缩率随温度增国而急剧增加。     

电泳沉积法制备PNN-PZT厚膜的研究

利用电泳沉积法在φ50 μm的铂金丝上制备了厚度约50 μm的0.2Pb(Ni_1/3Nb_2/3)O₃-(0.8-x)PbTiO₃-xPbZrO₃ (PNN-PZT)致密压电陶瓷厚膜. 研究了不同聚合度的分散剂聚乙二醇(PEG)对悬浮液的Zeta电势和厚膜表面形貌的影响.结果显示, 加入高聚合度的分散剂PEG10000所制得的悬浮液比加入低聚合度的分散剂PEG6000制得的悬浮液更稳定, 并且电泳沉积得到的厚膜也更加致密. 本研究解释了不同聚合度的PEG对悬浮液稳定的可能原因, 并比较了连续电泳沉积法与分步电泳沉积法对厚膜表面形貌的影响, 结果表明采用分步电泳沉积法制备的厚膜更加致密. 研究了不同的烧结温度对PNN-PZT厚膜形貌和介电性能的影响, 结果显示烧结温度为1180℃时, 厚膜的介电性能最好, 介电常数达988, 介电损耗为3.7%. 测试了1180℃烧结的PNN-PZT厚膜的电压位移曲线和电滞回线, 结果表明厚膜的有效压电常数为90 pm/V,剩余极化为6.00 kV/cm.     

Electrophoretic coating of amphiphilic chitosan colloids on regulating cellular behaviour

In this communication, we report a facile nanotopographical control over a stainless steel surface via an electrophoretic deposition of colloidal amphiphilic chitosan for preferential growth, proliferation or migration of vascular smooth muscle cells (VSMCs) and human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). Atomic force microscopy revealed that the colloidal surface exhibited a deposition time-dependent nanotopographical evolution, wherein two different nanotopographic textures indexed by ‘kurtosis’ (R_kur) value were easily designed, which were termed as ‘sharp’ (i.e. high peak-to-valley texture) surface and ‘flat’ (i.e. low peak-to-valley texture) surface. Cellular behaviour of VSMCs and HUVECs on both surfaces demonstrated topographically dependent morphogenesis, adherent responses and biochemical properties in comparison with bare stainless steel. The formation of a biofunctionalized surface upon a facile colloidal chitosan deposition envisions the potential application towards numerous biomedical devices, and this is especially promising for cardiovascular stents wherein a new surface with optimized texture can be designed and is expected to create an advantageous environment to stimulate HUVEC growth for improved healing performance.     

电泳沉积法制备钛酸纳米管膜层

采用水热合成法制备钛酸钠纳米管,然后依次与HNO3,正四丁基氢氧化铵水溶液(TBAOH)离子交换后,经过高速离心,将所得沉淀物分散于无水乙醇溶液中,并应用电泳沉积的方法成功地在不锈钢或导电玻璃表面构筑了钛酸纳米管薄膜.采用TEM、XRD、SEM及EDS等对纳米管薄膜的表面形貌、结构和组成等进行表征.结果表明,电泳沉积法制备钛酸纳米管薄膜致密均匀、厚度可控并与基体结合力良好;经高温烧结后,形貌基本保持不变,可望成为一种新的功能材料.文中还对纳米管薄膜的形成机理进行了讨论.     

Kinetics of electrophoretic deposition ofβ-alumina

The equations describing electrophoretic deposition, proposed by Hamakar Avgustinik and coworkers, have been verified in the case ofβ-alumina suspended in isoamyl alcohol. The variation of electrophoretic yield with (i) concentration of suspension, (ii) extent of grinding the suspension, (iii) temperature of the suspension, and (iv) electrode separation was studied. The effect of addition of glycol monethyl ether was also investigated. The effect of various parameters on the electrical conductivity of the suspension, which in turn influences the yield, was noted.     

用于电泳沉积的TiO2悬浮液分散性能研究

为了制备适合电泳沉积用的稳定悬浮液,在TiO2水基悬浮液中添加了聚乙烯亚胺(PEI)作为分散剂,对TiO2水基悬浮液进行Zeta电位、黏度、粒径以及稳定性测试,研究了PEI分散剂对TiO2分散性能的影响.结果表明通过添加相对于悬浮液中TiO2粉体质量分数0.6%～3.0%的分散剂可以获得高稳定、高分散、低黏度的悬浮液.     

电泳沉积碳纳米管场发射阴极研究进展

电泳法是一种工艺简洁、低能耗、低成本的薄膜制备工艺.基于电泳技术的碳纳米管薄膜具有对基底类型和形状要求低、常温操作等优势,尤其适宜于在复杂不规则基底和低熔点材料上的应用.在阐述了电泳法的工艺特点的基础上,本文总结了应用电泳技术制备碳纳米管薄膜的方法,讨论了丰富多样的碳纳米管电泳液制备工艺,介绍了碳纳米管薄膜作为场发射阴极在真空电子领域的应用开发新进展.     

Application of design of experiment on electrophoretic deposition of glass-ceramic coating materials from an aqueous bath

A process for application of abrasion- or corrosion-resistant glass-ceramic coating materials on metal substrate by electrophoretic deposition technique in an aqueous medium has been described. The effects of various process parameters, e.g. coating material concentration, time of deposition, applied current, pH of the suspension and concentration of the polymeric dispersant on the deposition efficiency have been studied. The process has been studied using a 2³-factorial design technique of three independent variables; i.e. coating material concentration, applied current, and the time taken to achieve the best combination. The regression equation obtained explains the experimental results satisfactorily.     

电泳沉积法制备GaN薄膜的结构和组分分析

采用电泳沉积法在Si(111)衬底上制备出了GaN薄膜.用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外吸收(FTIR)谱、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电镜(SEM)对样品的结构、组分和形貌进行了分析.结果显示所得样品为六方纤锌矿结构的GaN多晶薄膜.     

钛合金表面电泳沉积法制备YSZ/HAp纳米复合涂层

采用电泳沉积法在钛合金基体上制备了YSZ/HAp纳米复合涂层,用场发射扫描电镜、X射线衍射和能量散射谱对复合涂层HAp外层的表面形貌和晶相、复合涂层的断面形貌及元素组成分布进行分析研究,通过粘结-拉伸实验测定了涂层与基体的结合强度.结果表明YSZ/HAp纳米复合涂层与钛合金基体的结合强度明显高于HAp单一涂层与钛合金基体的结合强度,说明YSZ/HAp的复合缓和了HAp涂层与钛合金基体之间的热膨胀系数失配现象,改善了涂层与基体之间的结合.     

碳纤维电泳沉积碳纳米管对界面性能的影响

采用碳纳米管电泳沉积到碳纤维表面,达到改性碳纤维复合材料界面性能的目的.将羧基化的碳纳米管在十六烷基三甲基溴化铵的分散作用下制备成不同浓度的水溶液,在电场作用下,将碳纳米管电泳沉积到碳纤维表面.通过扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱以及动态接触角对处理前后的碳纤维的表面形貌、表面元素及浸润性进行表征.研究结果表明,经过电泳沉积碳纳米管后,碳纤维的表面粗糙度、表面极性官能团含量及表面能都有较大提高,纤维的浸润性得到提高.对复合材料的界面性能分析表明,复合材料的界面性能在经过处理后有很大提高,当碳纳米管的质量浓度为0.1%,界面剪切强度提高了72.93%.     

电泳沉积制备氧化钇稳定的二氧化锆薄膜

采用恒压电泳沉积方法在Ni-YSZ(氧化钇稳定的氧化锆)阳极基体上制备YSZ电解质膜,研究了悬浮体系YSZ含量、外加电压、沉积时间对电泳过程及YSZ膜层质量的影响,结果表明,YSZ含量为20 g/L,沉积电压为10 V,沉积时间5 min时,恒压电泳一次即可得到均匀致密的YSZ膜:膜层与基体结合紧密,厚度约为10 μm.