溶膠-凝膠法制備SiO-,2-膜的研究.pdf

1、溶膠－凝膠(Sol-gel)技術(shù)是80年代以來(lái)新興起的一種材料制備的濕化學(xué)合成方法，具有相對(duì)較低的制備溫度和所制備材料高度的均一性和純度等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)廣泛應(yīng)用其制備塊狀材料、薄膜、纖維、陶瓷涂層、粉末和各種復(fù)合材料。二氧化硅膜具有透光率高、硬度高、耐磨性好等許多優(yōu)點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)外采用Sol-gel法制備二氧化硅膜的報(bào)道不少，很多是復(fù)合膜，但對(duì)詳細(xì)影響因素的探索卻不夠。另外，由于采用Sol-gel法制備二氧化硅膜的影響因素太多，各個(gè)研究者的工作

2、重點(diǎn)也不盡相同，所用到的基體材料也不一。本文采用溶膠－凝膠技術(shù)在鋁合金片(LF21)上鍍制二氧化硅膜，以提高鋁合金片的耐磨性能，對(duì)提高基體表面強(qiáng)度、減少磨擦損失有重要意義。 本文從溶膠－凝膠的基本概念開(kāi)始，對(duì)它的基本性質(zhì)、基本原理和一般制備工藝進(jìn)行探討。選取正硅酸乙酯(TEOS)作為前驅(qū)水解物制備溶膠，對(duì)影響成膜的主要因素進(jìn)行分析研究。首先，選擇酸催化方式和浸漬提拉鍍膜方式，然后確定各前驅(qū)物的用量，PH值也是一個(gè)很重要的影響因素

3、。在鍍膜之前，應(yīng)先對(duì)基體材料進(jìn)行必要的預(yù)處理。浸漬鍍膜以后就進(jìn)行離心、干燥和熱處理工藝。溶膠的制備是根據(jù)在載波片上浸鍍的薄膜的表面形貌進(jìn)行判定，為在鋁片上鍍制膜層提供溶膠的配方。由于鋁合金片與二氧化硅膜層的熱膨脹系數(shù)相差很大等原因，使得鍍制的膜層更易出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，本文采用甲酰胺作為干燥控制化學(xué)添加劑(DCCA)以期改善這種現(xiàn)象。最后，使用體視顯微鏡、顯微硬度計(jì)、電子掃描電鏡等設(shè)備對(duì)膜層的界面結(jié)合、表面組織、強(qiáng)度與顯微硬度進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)。