原子层沉积氧化铝包覆羰基铁粉的抗腐蚀性及吸波性能

为了提高羰基铁粉的抗腐蚀能力及改善其电磁性能, 以TMA和H₂O为前驱体, 利用原子层沉积(ALD)方法对羰基铁粉进行表面包覆改性, 在羰基铁粉表面包覆不同厚度的氧化铝。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、综合热分析仪(TGA)、红外光谱(FTIR)和矢量网络分析仪等技术手段系统分析了改性前后羰基铁粉性能指标。结果表明, 通过ALD方法可在羰基铁粉表面生长纳米级别具有良好保型的氧化铝薄膜, 形成了极佳的羰基铁/氧化铝壳层结构复合材料。与原样品相比, 包覆改性后的羰基铁粉热稳定性与抗腐蚀性有极大的提高, 且随着包覆厚度的增加, 抗氧化能力增强, 最大抗氧化温度可超过550℃。同时羰基铁粉包覆氧化铝后, 其介电常数明显减小, 磁导率变化相对较小, 改善了原羰基铁粉的电磁参数与吸波性能。     

聚乙烯醇改性对原子层沉积氧化铝复合隔膜的影响

原子层沉积技术(ALD)是一种具有表面自限性反应的薄膜生长技术,可以精准控制薄膜的生长。本文研究了ALD技术包覆聚烯烃隔膜,制作纳米氧化铝聚烯烃复合隔膜。聚烯烃膜表面无ALD氧化铝反应基团,造成ALD氧化铝生长成核慢,前期反应效率低,最终生长的氧化铝多形成团簇而非完整覆盖的薄膜。为了增强ALD氧化铝包覆聚乙烯膜(PE)的全覆盖薄膜生长,将PE膜进行了聚乙烯醇(PVA)表面改性处理,然后进行ALD Al₂O₃生长。通过扫描电镜、红外光谱、电感耦合发射光谱仪等技术手段系统分析了PVA表面改性对ALD Al₂O₃包覆PE膜性能指标的影响。结果表明,PVA改性可以简单有效地在PE膜上增加羟基(-OH)作为ALD反应位点。处理后的PE膜进行ALD Al₂O₃生长,前驱体进入反应腔室后更易与表面羟基进行反应,提高表面生长效率,纤维上均匀包覆氧化铝,无岛状生长的Al₂O₃团簇。同时PVA改性可以增强复合膜的耐热收缩性能,减少厚度增加,减轻机械结构的损坏。