鈦表面復(fù)合納米涂層的制備及性能研究.pdf

1、本文利用陽(yáng)極氧化對(duì)鈦表面進(jìn)行預(yù)處理、采用溶膠-凝膠技術(shù)在鈦表面制備多元溶膠涂層，通過(guò)X射線衍射(XRD)、傅立葉紅外光譜(FTIR)、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、差熱分析(TG-DSC)等測(cè)試研究溶膠配比、熱處理溫度等因素對(duì)鈦表面涂層性能的影響。獲得的主要結(jié)論如下：
　　(1)溶膠配比對(duì)涂層性能有顯著影響。本論文所制備的復(fù)合溶膠性質(zhì)較穩(wěn)定，經(jīng)4~5天陳化后粘度穩(wěn)定在10~15 cp，在此粘度范圍內(nèi)涂膜，可獲

2、得均一致密的涂層；隨著涂層中TiO2納米顆粒含量的升高，鈦表面涂層致密度、均勻度、厚度逐漸增加；涂層中裂紋數(shù)量減少，涂層質(zhì)量明顯改善；同時(shí)涂層與鈦基底的結(jié)合強(qiáng)度也隨之增加，其中TiO2納米顆粒含量為60％時(shí)膜基結(jié)合強(qiáng)度為12.73 Mpa。
　　(2)熱處理對(duì)涂層性能有較大影響。DSC曲線和FTIR結(jié)果表明：200℃前，復(fù)合溶膠的水解、縮聚反應(yīng)基本進(jìn)行完全；200℃后無(wú)顯著吸熱、放熱峰出現(xiàn)；200℃熱處理后，前驅(qū)體已逐漸失去水分轉(zhuǎn)

3、化為氧化物。SEM結(jié)果顯示：熱處理對(duì)涂層形貌有很大影響，隨熱處理溫度升高，縮聚反應(yīng)使得涂層體積進(jìn)一步收縮，涂層開裂傾向加??；同時(shí)造成涂層與鈦基底間的應(yīng)力增加，且鈦表面氧化層逐漸增厚，造成涂層與氧化層、氧化層與鈦基體的結(jié)合強(qiáng)度下降，導(dǎo)致膜基結(jié)合力顯著降低。綜上所述，本論文中涂層的熱處理最佳溫度為200℃。
　　(3)采用溶膠-凝膠技術(shù)在鈦表面制備含銀溶膠涂層。TEM結(jié)果表明：Ag溶膠與其他溶膠相互混合時(shí)，可充分嵌合、融入到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上