SiO2-TiO2亲水薄膜的制备及热处理对其亲水性能的影响

为了制备在自然光下具有良好的亲水性能的SiO2-TiO2薄膜,实验用溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸丁酯(TBOT)为前驱体水解制备SiO2-TiO2溶胶;采用浸渍提拉法在普通载玻片上涂膜;然后分别运用微波炉和马弗炉两种不同的烧结方式进行热处理制得产品.将所得产品分别进行接触角、紫外-可见分光光度计、IR、XRD和SEM测试.结果表明:马弗炉烧结得到的SiO2-TiO2薄膜亲水性要好于微波炉烧结,并且在VTEOS:VTBOT=0.75时,接触角最小,可达到4.3°,在自然光照15 s后,水滴可以在薄膜表面完全铺展开,达到0°,满足防污自清洁的要求;马弗炉和微波炉烧结的产品的红外谱图说明有Ti-O-Si键的生成,证明SiO2和TiO2之间生成了复合氧化物,但相比于马弗炉,微波炉所制产品的亲水基团在烧结过程中可能遭到破环.     

SiO2-TiO2-ZrO2涂层的制备及其特性

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无机网络,Si4+ 和Zr4+充当了网络骨架的形成离子.涂层为无定型玻璃态,其间混有石英、锐钛矿或金红石等微晶.     

SiO2—TiO2—ZrO2系涂层的制备及其特性

用溶胶－凝胶法（sol-gel method）在不锈钢表面制备了SiO2-TiO2-ZrO2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无机网络，Si^4 和Zr^4 充当了网络骨架的形成离子。涂层为无定型玻璃态，其间混有石英、锐钛矿或金红石等微晶。     

PEG/SiO2-TiO2杂化纤维的制备与表征

以正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸四丁酯(TBT)为无机前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了PEG/SiO2-TiO2杂化溶胶,通过提拉法制得杂化纤维,并对其进行了简单表征.结果表明,随钛硅物质的量比的增加或有机相质量的增加,溶胶的可纺性变好;有机相与无机相之间通过化学键连接;纤维直径为40μm左右;TiO2的引入增强了其抗紫外性,杂化纤维的耐热性优于纯PEG.     

SiO2-TiO2两元气凝胶的制备及其结构表征

SiO2-TiO2两元气凝胶是一种新型纳米光催化氧化剂。本文以正硅酸乙酯（TEOS）、钛酸丁酯为原料,以乙醇为溶剂,分别以HNO3、醋酸为催化剂用溶胶－凝胶法经超临界干燥制备出了SiO2-TiO2两元气凝胶。研究了不同催化剂以及SiO2:TiO2不同配比等制备因素对溶胶－凝胶过程的影响。用BET、XRD、SEM等测试方法对其结构进行了研究,结果表明：所制备的SiO2-TiO2两元气凝胶具有大比表面积（600m^2g^-1),纳米多孔结构（骨架颗料约为30－50nm, 孔洞尺寸为几十nm);经乙醇超临界干燥所得的TiO2为锐钛矿型;所制备的SiO2-TiO2两元气凝胶比纯TiO2气凝胶骨架结构强度得到明显增强。     

SiO_2-ZrO_2复合膜的制备及其工艺参数的研究

采用溶胶-凝胶法制备SiO2-ZrO2复合薄膜,研究溶胶成分和烧结工艺对薄膜开裂及其性能的影响.采用乌氏黏度计、热重分析仪(TG-DTG)、X射线衍射分析仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对薄膜进行表征.结果显示,溶胶的组成、特定温度的升温速率对薄膜的开裂起决定性作用;当摩尔比为n(SiO2)∶n(ZrO2)=2.0∶0.5时,制得溶胶黏度适中、透明稳定,干燥的凝胶在0.5℃/min的升温速率下升至600℃焙烧2h,并在75、190和230℃附近缓慢升温且适当保温后,可得无裂缝且均匀、透明的SiO2-ZrO2复合薄膜,所制备的薄膜具有较大的比表面积和较窄的孔径分布.     

溶胶-凝胶法制备Al_2O_3-SiO_2-ZrO_2薄膜工艺参数探讨

用溶胶-凝胶法制备Al2O3-SiO2-ZrO2复合薄膜,研究溶胶成分和烧结工艺对薄膜质量的影响.通过黏度测试、热重分析、X射线衍射分析(XRD)及原子力显微镜分析(AFM)等测试方法对溶胶的稳定性、复合膜的热稳定性、晶相组成及表面形貌等进行分析.结果表明,当Al2O3∶SiO2∶ZrO2(mol/mol/mol)=1∶2∶0.5时,制得的溶胶粘度适中为3.22mPa·s、透明稳定,且干凝胶无开裂;以0.5℃/min的升温速率升至600℃焙烧2h,并在75℃和240℃附近以0.25℃/min的速率缓慢升温且适当保温后,可得外观透明、性能稳定的Al2O3-SiO2-ZrO2复合薄膜,并且薄膜呈致密性、表面平整、结构均匀、无裂纹.     

SiO2-TiO2复合气凝胶的制备工艺研究

以钛酸四丁酯(TBT)、正硅酸乙酯(TEOS)为原料,制备出TiO2和SiO2溶胶,研究了不同水解抑制剂以及水解抑制剂的用量对TiO2溶胶的影响.最终确定以HC1为水解抑制剂制备出稳定的TiO2溶胶;两种溶胶混合后,研究了pH值对复合凝胶透明度的影响.结果表明,当pH值为5.5时,凝胶时间适当且复合湿凝胶透明度较好;随着TiO2含量的增加,比表面积减小、锐钛矿衍射峰强度增强;从TEM图可以看出,锐钛矿型TiO2晶体均匀分散在SiO2气凝胶网络结构中.     

石墨表面Al_2O_3/SiO_2复合涂层的抗氧化性能

400 ℃下的石墨不能有效地冷却热气溶胶,且抗氧化失重性能差.采用sol-gel法在石墨表面制备了Al2O3/SiO2复合涂层,探讨了Al2O3粉末对涂层抗氧化性能的影响,研究了涂层的组成、结构形貌及抗氧化性能.结果表明:sol-gel法制备的Al2O3/SiO2复合抗氧化涂层除了少量的微孔外,比较致密完整,涂层主要由无定形的SiO2和Al2O3晶体组成;涂层700℃氧化40 min后失重为1.866%(质量分数),800℃氧化30 min后失重为2.750%(质量分数);Al2O3/SiO2复合溶胶中加入适量的Al2O3粉末能有效提高涂层的抗氧化性能.     

SiO_2溶胶含量对Al_2O_3-SiO_2-TiO_2复合膜的影响

采用不同配比的Al2O3、SiO2、TiO2溶胶,通过溶胶-凝胶法制备Al2O3-SiO2-TiO2复合膜.通过凝胶时间、TG-DTG、FT-IR和AFM等表征手段对溶胶的稳定性、复合膜的热稳定性、结构特征和表面微观形貌进行综合分析.实验结果表明:SiO2溶胶含量是影响复合溶胶稳定性的主要因素,随着SiO2溶胶含量的增加,复合溶胶的稳定性越小,凝胶时间越短,制膜时间缩短;TG-DTG分析表明,350℃以后,无明显的热效应,可见三组分复合的膜热稳定性较好;FT-IR表明,整个复合体系是以Si-O-Si为主要支架结构的,并生成了更加稳定的氧桥键(Si-O-Al和Ti-O-Al-O-Si等)而形成网络结构;AFM分析表明,复合膜的孔隙率较高,具有纳米尺寸孔洞,5μm范围内膜表面不太平整,通过多次涂膜可以减小缺陷,平均孔径约为53.8nm.     

镁合金表面微弧氧化-SiO2复合膜层的微观结构和耐蚀性

采用有机醇盐水解法制备SiO2溶胶,用浸溃-提拉制膜技术在AZ31B镁合金微弧氧化陶瓷层表面制备SiO2膜层,研究了镁合金表面微弧氧化-SiO2复合膜层的微观结构和耐蚀性.结果表明:SiO2溶胶进入微弧氧化陶瓷层表面的微孔并形成了SiO2膜层;由微弧氧化陶瓷层和SiO2膜层组成的复合膜层的腐蚀电位比单一陶瓷层明显提高,...     

DP钢表面料浆法制备陶瓷涂层的性能

为了提高DP钢的性能,采用料浆法在DP钢基体表面制备陶瓷涂层,分析不同料浆比、骨料含量和烧结温度对涂层性能的影响。利用X射线衍射仪(XRD)对涂层的物相构成进行了分析,并对陶瓷涂层的耐盐腐蚀性能和抗热震性能进行了测试。结果表明:要得到结构致密的陶瓷涂层需在料浆比为1∶10时进行制备并将试样加热到700℃再保温30 min;陶瓷涂层烧结后同时存在玻璃相和SiO_2晶体相,SiO_2与Al2O3、MgO、ZrO_2发生热化学反应形成硅酸盐;陶瓷涂层耐NaCl溶液腐蚀性能较好,约为DP钢基体的1～2倍;陶瓷涂层抗热震性能良好,在700℃水冷20次后仍完好、无裂纹、无剥落。     

基板温度对真空热蒸发沉积纯锌镀层组织性能的影响

通过真空热蒸发技术沉积得到一种耗锌量少且性能良好的锌镀层,研究了不同基板温度对所得锌镀层组织形貌、微观结构、腐蚀行为和附着力的影响。结果表明,当基底温度低于100℃时,镀层中存在排列紧密的柱状晶,当基板温度超过150℃后,镀层的微观结构发生明显变化。随着基板温度的升高,镀层表面电子转移的阻抗降低,基板温度为100℃时所得镀层的自腐蚀电位较正。随着基板温度的升高,镀层的附着力呈现先降低后增强的趋势,在25℃和50℃下沉积的镀层试样以及GI镀层试样中出现较为明显的镀层剥离现象。     

固化温度对硅酸钠防锈膜性能的影响及其成膜机理

将钢板浸入到硅酸钠溶液中,取出后在不同温度下固化,形成连续透明的保护膜。通过露天耐候试验、塔菲尔极化、中性盐雾试验(NSS)研究了不同温度固化后硅酸钠膜的耐蚀性及耐溶性能,采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外仪、热重(TG-DSC)等对硅酸钠防锈膜的表面形貌及微观结构进行了分析,并对防锈膜的成膜机理进行了探讨。结果表明:高温固化的硅酸钠防锈膜的耐腐蚀性能优于低温固化的硅酸钠膜,200℃固化的硅酸钠膜耐常温水溶解效果最好;随固化温度的升高,膜体系主要发生了2Q3→Q4+H2O,2Q2→Q3+H2O,Q2+Q3→Q3+Q4+H2O等反应,导致膜层中含4个桥氧原子的硅氧四面体(Q4)不断增多,从而形成了致密、均一的三维网状结构硅酸钠膜,膜层耐蚀性更好。     

金属基表面Al2O3-SiO2涂层耐冲蚀性能的研究

结合炼钢转炉用风机因炉气而导致叶片磨蚀较快的实际情况，从改善叶片材料的角度出发，采用溶胶-凝胶法制备Al2O3-SiO2涂层用在金属基体上进行试验。结果表明在含3％（质量分数）Si02磨粒的水介质中，单一三层的SiO2涂层、SiO2-Al2O3-SiO2涂层及混合溶胶制备的复合涂层的耐冲蚀性相近，均比单一三层的Al2O3涂层及A12O3-Sio2-Al2O3涂层好。混合溶胶制备的复合涂层在3％（质量分数）SiO2磨粒的酸性介质中表现出了良好的耐冲蚀性。     

纯Mg表面TiO_2薄膜的耐蚀性研究

以四氯化钛为前驱体,去离子水为溶剂,盐酸为抑制剂,采用溶胶-凝胶法制得TiO2溶胶。采用浸渍-提拉技术在纯镁基体上制得TiO2薄膜,以提高纯镁基体的耐蚀性。通过正交实验,以电化学阻抗值作为评价标准,研究了热处理温度、涂层次数、溶胶浓度对试样耐腐蚀性的影响。结果表明,溶胶浓度为0.5%、涂层次数为3、热处理温度为100℃时得到的TiO2薄膜具有最好的耐蚀性。     

溶胶-凝胶法制备TiO2与SiO2-TiO2薄膜对医用NiTi合金的表面改性

采用溶胶－凝胶法制备TiO2与SiO2-TiO2薄膜，对医用NiTi合金进行表面改性处理，利用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、划痕试验和电化学腐蚀试验等手段系统研究了薄膜结构、形态及性能。通过动态凝血时间和血小板粘附的测量研究和评价了薄膜的体外血液相容性。结果表明，在一定范围内，较高热处理温度有利于薄膜与基体间的结合强度和耐腐蚀性的提高；NiTi合金表面镀TiO2与SiO2-TiO2薄膜后，其血液相容性明显提高。     

溶胶-凝胶法制备SiO2/ZrO2无机复合膜的研究

以硅酸乙酯和氧氯化锆为先驱体,用乙醇为溶剂,采用溶胶--凝胶法于室温下在Al2O3基体上制备了ZrO2/SiO2无机复合膜.重点考察了涂膜温度、ZrOCl2摩尔百分含量、溶胶浓度及添加剂对膜性能的影响.结果表明:在较高的温度下涂膜可以提高膜的性能;ZrOCl2的存在对渗透比的影响不大,但能够提高溶胶的交联度,从而提高制膜效率,同时也有利于渗透通量的提高;采用浓溶胶和稀溶胶结合的方式涂膜不但可以提高制膜效率,还可以提高膜的性能.添加剂TEABr能够均化膜孔径,提高膜的性能.     

等离子喷涂Al_2O_3-TiO_2-ZrO_2涂层及其耐磨损性能

采用液相喷雾造粒法将准微米Al_2O_3,TiO_2,纳米ZrO2颗粒团聚成微米粉体,并用等离子喷涂技术制备了含纳米颗粒的Al_2O_3-TiO_2-ZrO_2陶瓷涂层.在MM200型环块磨损试验机上进行了常温干摩擦试验,比较了含有纳米颗粒的Al_2O_3-TiO_2-ZrO_2涂层和传统Al_2O_3-TiO_2陶瓷涂层的耐磨损性能,并用扫描电镜观察磨损后的磨痕形貌.结果表明,含有纳米颗粒的涂层耐磨损性能明显优于传统的陶瓷涂层.     

PMMA/SiO_2-TiO_2杂化纤维的制备与表征

以正硅酸乙酯和钛酸四丁酯为前驱体,乙烯基三乙氧基硅烷为偶联剂,采用溶胶凝胶原位聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅-二氧化钛(PMMA/SiO2-TiO2)杂化溶胶,陈化后用提拉法制得杂化纤维。研究了溶胶的杂化反应机理;使用红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、荧光光谱(FL)和热重分析(TGA)分析了杂化纤维的结构与性能。结果表明,PMMA与SiO2-TiO2之间通过化学键连接;纤维直径为150μm,在纤维内部有机无机相间形成均一的连续相;TiO2的引入增加了其抗紫外性;杂化纤维具有荧光性能;其耐热性能优于纯PMMA。