复杂氧化物陶瓷薄膜的溶胶-凝胶法制备方法.pdfVIP

复杂氧化物陶瓷薄膜的溶胶一凝胶法制备方法 ／8-才lt生 (湖南科技职业学院 长沙410004) 摘要研究以溶胶一凝胶制备复杂氧化物薄膜的方法，此方法我们首先要考虑反应中醇盐的作用。凝 胶过程实际上是溶液变成固体，包括醇盐的水解和致密化过程。凝胶的干燥得益于毛细管力的作用，同样，要 制备合格的薄膜，还必须考虑薄膜与基层的附着能力。 关键词 氧化物陶瓷 氧化物薄膜溶胶一凝胶法 需化合物的元素形成一种溶液，使溶液聚合形成凝 l引言 胶，干燥和烧结这种凝胶，在除去有机物后最终形 成无机氧化物。 溶胶一凝胶法作为一种制备高质量陶瓷和玻璃 制备溶胶一凝胶溶液重要和典型的母体是一般 的方法，近二十年来这种技术已被用于在各种基层 组分为M(O～R)lq_的醇盐，这里的R是一种烷基 上制作薄膜或涂层。特别是近十几年来用这种方法 (CH，，C，H；等)。这些母体的性质影响制备的过程， 已制备了一些重要的薄膜材料11。5I：锆钛酸铅铁电体、 决定产物的特征。无机和有机盐也能被用作引入某 Y—Ba—Cu—O系高温超导体、以及复杂氧化物些氧化物到多元系统。产物母体被溶解于适合的有 的光学和保护涂层。 机溶剂以形成溶液。要获得具有所需组分和适当粘 目前有两种不同的溶胶一凝胶制备技术。第一 度、表面张力和熔点的高浓度的溶液，我们要花很 种被称为“胶体”的方法要求把溶胶粒子分散在液 多时间来仔细选择溶剂。 体中以形成溶胶，然后将溶胶扰动以产生凝胶161。第 为了获得一种生产薄膜的适合的溶液，溶液的 二种方法是将如醇盐之类的金属有机化合物制备出 一些性质必须调节。不同元素的不同醇盐表现出与 具有连续网络结构的凝胶I71。本文将涉及的是以金 水反应的不同活性，这使得多组分均匀系统的制备 属有机化合物为母体用溶胶一凝胶法来生产氧化物 更困难，同时还使薄膜生产中出现过早凝胶。这种 薄膜。 缺点能够由把一种螯合有机配合基应用到溶液以控 制高反应活性醇盐的水解速率。 螯合溶液在空气中更稳定，生产过程更易控 2氧化物薄膜的溶胶一凝胶制备 制。在薄膜生产中溶液的粘度是一个特别重要的参 数。这依赖于浓度、溶剂种类、溶液中组分之间相 方法 互反应的可能性。溶液的粘度调节还可以通过控制 水解和添加交联剂或添加酸以拆散溶液中已形成的 溶胶一凝胶法的基本原理是在有机溶剂中将所 大分子。 陶诡辩学与若术 ·18· WlIll,^r_ ．_ 万方数据 基质涂层可以是浸渍、喷涂等。实验中薄膜厚 的小。更多的(OA，)基团位于钛或锆原子附近，醇 度和均匀性由溶液浓度、粘度、溶液的表面张力和 盐的反应活性越小，凝胶化速率越慢。当把醋酸加人 所用技术决定。 到硅醇盐的溶液中时发现了一个相反现象，醋酸提高 溶液的凝胶意味着在溶液中形成了一个网络。 了硅醇盐的水解速度【9J。 像醇盐等有机金属化合物的水解和缩聚将