溶膠-凝膠法制備SiO-,2-膜的研究.pdf

1、溶膠－凝膠(Sol-gel)技術是80年代以來新興起的一種材料制備的濕化學合成方法，具有相對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，現廣泛應用其制備塊狀材料、薄膜、纖維、陶瓷涂層、粉末和各種復合材料。二氧化硅膜具有透光率高、硬度高、耐磨性好等許多優(yōu)點，目前國內外采用Sol-gel法制備二氧化硅膜的報道不少，很多是復合膜，但對詳細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，各個研究者的工作

2、重點也不盡相同，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，對提高基體表面強度、減少磨擦損失有重要意義。 本文從溶膠－凝膠的基本概念開始，對它的基本性質、基本原理和一般制備工藝進行探討。選取正硅酸乙酯(TEOS)作為前驅水解物制備溶膠，對影響成膜的主要因素進行分析研究。首先，選擇酸催化方式和浸漬提拉鍍膜方式，然后確定各前驅物的用量，PH值也是一個很重要的影響因素

3、。在鍍膜之前，應先對基體材料進行必要的預處理。浸漬鍍膜以后就進行離心、干燥和熱處理工藝。溶膠的制備是根據在載波片上浸鍍的薄膜的表面形貌進行判定，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相差很大等原因，使得鍍制的膜層更易出現脫落現象，本文采用甲酰胺作為干燥控制化學添加劑(DCCA)以期改善這種現象。最后，使用體視顯微鏡、顯微硬度計、電子掃描電鏡等設備對膜層的界面結合、表面組織、強度與顯微硬度進行相關的檢測。