溶胶凝胶法氧化铝分离膜制备工艺探讨
氧化铝纤维 溶胶凝胶法
氧化铝纤维溶胶凝胶法以氧化铝纤维溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种常用的制备氧化铝纤维的方法。
溶胶凝胶法通过溶胶和凝胶两个步骤,将氧化铝纤维制备成所需的形态和结构。
本文将介绍氧化铝纤维溶胶凝胶法的原理、制备过程以及在材料科学中的应用。
一、氧化铝纤维溶胶凝胶法的原理溶胶凝胶法是一种基于溶胶-凝胶转化的制备方法。
所谓溶胶,指的是均匀分散的微米级颗粒或分子团;凝胶则是指溶胶在适当条件下形成的三维网络结构。
在溶胶凝胶法中,首先制备氧化铝的溶胶,然后通过控制溶胶的凝胶过程,使其形成纤维状结构。
二、氧化铝纤维溶胶凝胶法的制备过程1. 制备溶胶:将适量的氧化铝粉末加入有机溶剂中,并进行超声处理,使氧化铝颗粒均匀分散在溶剂中。
然后加入表面活性剂,调节溶胶的粘度和稳定性。
2. 凝胶过程:控制溶胶中颗粒的凝聚,使其形成纤维状结构。
可以通过调节溶胶的pH值、温度、浓度和溶胶的凝胶剂等条件来控制凝胶过程。
3. 凝胶成型:将凝胶体均匀地分散在模具或模板中,并进行干燥和烧结处理,最终得到氧化铝纤维。
三、氧化铝纤维溶胶凝胶法在材料科学中的应用1. 高温绝缘材料:氧化铝纤维具有优异的高温稳定性和绝缘性能,广泛应用于高温绝缘材料的制备。
2. 催化剂载体:氧化铝纤维的大比表面积和多孔性使其成为理想的催化剂载体,可用于制备高效催化剂。
3. 材料增强剂:氧化铝纤维可以作为增强剂加入到复合材料中,提高材料的力学性能和耐热性。
4. 生物医用材料:氧化铝纤维具有良好的生物相容性,可用于制备生物医用材料,如人工骨骼和人工关节等。
氧化铝纤维溶胶凝胶法是一种制备氧化铝纤维的常用方法。
通过控制溶胶的制备和凝胶过程,可以得到具有不同形态和结构的氧化铝纤维。
氧化铝纤维在高温绝缘材料、催化剂载体、材料增强剂和生物医用材料等领域有广泛的应用。
溶胶凝胶法的研究和应用对于材料科学的发展具有重要意义。
溶胶凝胶法制备氧化铝薄膜
溶胶凝胶法制备氧化铝薄膜
目前,制备氧化铝薄膜的方法很多,如化学气相沉积法、磁控溅射法、离子束溅射法、蒸发法和溶胶凝胶法等。
其中,溶胶凝胶法制备氧化铝薄膜是一种简单、经济、适用性广
的方法,逐渐成为制备氧化铝薄膜的主流方法之一。
溶胶凝胶法是一种能够从前驱体溶胶中制备出凝胶,并通过干燥、热处理等工艺,制
备出氧化物薄膜的方法。
溶胶凝胶法制备氧化铝薄膜的具体步骤如下:
1.准备前驱体:将氧化铝前驱体溶解于适当的溶剂中,制备成溶胶。
2.凝胶制备:通过水解缩合反应,使溶胶发生胶化反应,生成氧化铝凝胶。
3.涂覆基底:将制备好的氧化铝凝胶涂覆在基底上,以便形成均匀的氧化铝薄膜。
4.热处理:通过高温烧结、热退火等工艺,使氧化铝凝胶形成紧密均匀的氧化铝薄
膜。
利用溶胶凝胶法制备氧化铝薄膜,需要合适的前驱体和溶剂。
常用的前驱体有乙酸铝、乙酰丙酮铝、氯化铝等,常用的溶剂有水、正丙醇、异丙醇等。
在制备过程中,前驱体和
溶剂应配比适当,以确保溶胶的黏度和稳定性。
另外,制备过程中还需要控制溶胶的PH值、温度、干燥条件等参数,以实现制备氧化铝薄膜的控制性能。
总之,溶胶凝胶法制备氧化铝薄膜具有成本低、制备工艺简单、环境友好等优点。
与
其他制备方法相比,其制备出的氧化铝薄膜质量更加均匀,特别适用于制备大面积氧化铝
薄膜。
未来,溶胶凝胶法制备氧化铝薄膜将会在智能电子、新能源及环保等领域有更加广
泛的应用前景。
纳米氧化铝的制备及其应用研究
纳米氧化铝的制备及其应用研究随着科技不断发展,纳米材料已经成为研究的热点之一。
纳米氧化铝作为一种典型的纳米材料,其制备及应用也备受关注。
本文将探讨纳米氧化铝的制备及其应用研究现状。
一、纳米氧化铝的制备1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是纳米氧化铝制备的一种常见方法。
该方法是将溶胶和凝胶相互转化制备纳米材料。
溶胶是一种均匀的溶解液体,而凝胶则是静置后,具有凝固状态的胶状物。
溶胶的制备一般使用金属有机化合物或金属盐等作为原料。
通过加入催化剂、保护剂等辅助剂,可以调节物质反应和氧化过程的速度及方向,从而制得不同质量的氧化铝材料。
2. 水热法水热法是一种简单、易操作、易于扩大生产的制备纳米氧化铝方法。
该方法主要利用水在高温高压状态下具有很强的溶解性,可以将较难溶解的物质转化为可溶物质。
在水热条件下进行反应,可以制备出具有较高结晶度、均匀粒径分布的氧化铝纳米材料。
3. 气相沉积法气相沉积法是利用高温高压下气体分解反应制备纳米氧化铝的方法。
该方法通常是通过化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)获得所需的气体和沉积材料。
通过调节反应温度、气体浓度、反应时间等工艺参数,可以制备出具有不同尺寸和形态的氧化铝纳米材料。
二、纳米氧化铝的应用1. 电子材料纳米氧化铝具有优异的电学性能,如高介电常数、低损耗、高绝缘强度等。
因此,纳米氧化铝被广泛应用于电子材料领域。
例如,纳米氧化铝可用于制备压敏电阻、介电层等电子元件。
2. 光学材料纳米氧化铝材料在光学材料中也具有广泛应用。
通过控制纳米氧化铝的粒度,可以调节其光学性质,如透过率、反射率等。
此外,纳米氧化铝还可以作为光致变色材料、高光谱材料等。
3. 磁性材料在磁性材料领域,纳米氧化铝也具有一定的应用价值。
将纳米氧化铝与磁性材料复合,可以有效改善其性能,例如提高介电常数、阻抗等。
此外,纳米氧化铝还可以作为电磁屏蔽材料等。
4. 生物医药材料近年来,纳米氧化铝在生物医药领域也得到了广泛研究。
溶胶-凝胶法制备氧化铝绝缘薄膜及其电性能研究
体 集 成 电路 、 薄 膜混 合 集 成 电路 以及 一些 薄膜 化 器 件 中得 到 了 广 泛 的应 用 。然 而 要 得 到 优 质 可 靠 的元 器 件, 这 些 薄膜 应 具 备 以 下 要 求 口 ] : 外观光 滑、 均 匀、 致
密, 无 针孔 ; 漏 电 流小 , 耐压强度 高; 物 理 化 学 性 能 稳 定 。氧化 铝薄 膜 由于具 有低 漏 电流 、 高击 穿 场 强 、 高化 学 稳 定性 、 耐高 温 、 耐 腐 蚀 等 优 良的物 理 化 学 性 质 , 已
艺, 在 不 同衬底 上 制 备 了氧 化 铝 薄 膜. 通 过 x 射 线 衍
射仪 ( XR D) 、 场 发 射 扫 描 电子 显 微 镜 ( F E S E M) 和 金 相
显微 镜 等手段 对 薄膜 的微 观 结构 和表 面形 貌 进行 了表
征 。结 果 表 明 , 溶 胶一 凝 胶 法 制 得 的 薄 膜 为 无 定 形 结 构, 表 面均 匀、 致 密、 无 裂 纹 。通 过 对 薄 膜 电流 密度 与 电场和 时 间( - , 一 E 和‘ , 一 t ) 曲线 的测 量 , 对 薄膜 的 电 学性
用。
将 0 . 0 2 mo l的异 丙 醇 铝 加 到 5 0 mL 乙二 醇 乙醚
中, 在7 0  ̄8 0 。 C下搅 拌 0 . 5 h , 然后 滴 加 0 . 0 2 mo l 乙酰 丙酮 , 继续搅拌 0 . 5 h 。在搅 拌 条 件下 , 将 1 0 mL冰 醋
酸 滴加 到上 述 体 系 中 , 搅拌 1 h 。待胶 体 自然 冷 却 后 ,
采 用旋 转 涂 覆 工 艺 将 溶 胶 液 涂 覆 在 不 同 的 衬 底
上, 转 速为 3 0 0 0 r / mi n , 匀 胶 时 间为 2 0 s 。将 制 得 的湿 膜在 管 式 炉 中, 1 5 0 ℃ 干燥 1 0 mi n , 4 5 0 ℃ 热 处 理 1 0 mi n , 去 除水 分和 大 部 分 有机 物 , 获得 凝 胶 膜 。然 后
溶胶—凝胶法在碳化硅表面浸涂氧化铝薄膜的研究
Ⅵ8 C V NUl F (nl lB ̄ s c 0 l 1
图 3 E C C的 m 图谱 AA
E C C, A A 则得 不到 透 明溶液 , 加水进 行 水解 和 缩 聚 反应 后 也 得 不 到 透 明 溶 胶 , 非 引 人 大 量 的 除 CHO 但 当 E C C 和 cHO 同 时 和 A 7H AA 7H l
涩 I
___ ___ __一 __ __ 鱼 _- l - -
l魁台溶液 l
磁 『 搅 拌 ( 1) 3/
愈重视。 目前, 该法除 了用于玻璃制备以外, 已广
泛用 于 超 导 材 料 、 电子 陶 瓷 、 机 一无 机 复 合 材 有
豳 老
l 化
—固
料、 陶瓷超细粉、 晶态及非晶态薄膜及涂层各个领 域l 。本文用溶胶 一 l “J 凝胶法在 S i C表面浸涂一 层厚约 1m的多晶 A2] 以提高 S / * l 膜, 0 i C材料的 抗高温氧化性能。
q 薄膜 碳化硅
1 前 言
溶胶 一 凝胶法是本世 纪 7 年代 以来在材料 O 科学 中发展非常迅速的材料合成方法之一。最初 溶胶 一 凝胶法主要用来制备玻璃 , 由于它具备 但 其它方 法所不 可 比拟 的优 点 , 以很 快 得 到 化学 所
家及材 料科学 家 的极 大关 注 , 对它 的研 究 亦 愈来
稳定 , 以被螯合 的铝 醇盐 不 会很 快 水解 而 形成 所
沉淀 , 有利于制备稳定透明溶胶。
32 浸涂 液在 热处理 过程 中的物 理 一 学 变化 化
( 7 )混合 , cHO 则结果与上述相反 , 管 cH O 尽 37 H 量较少( 倍于 A(z ))但仍 可获得透 明溶 5 ICH0 , 液. 将这种溶液加水进行水解和缩聚反应后, 则可
氧化铝薄膜的制备与表征
氧化铝薄膜的制备与表征氧化铝(Al2O3)是一种重要的无机氧化物材料,它不仅在工业生产中有广泛应用,而且在科学研究领域也发挥着重要作用。
在各种氧化物中,氧化铝薄膜由于其机械强度高、绝缘性能优异、化学稳定性好等特点而备受关注。
因此,探索高质量氧化铝薄膜的制备方法和表征技术具有重要意义。
氧化铝薄膜的制备方法目前,制备氧化铝薄膜的方法主要包括物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、溶胶-凝胶法(sol-gel)、电化学沉积(ECD)等。
PVD方法是将金属铝用激光、电子束等方式加热,使其蒸发并沉积在固体基底表面上后,用氧气等高能粒子轰击其表面,使其形成氧化物。
该方法获得氧化铝晶体薄膜具有良好的结晶性和致密性,但需要高成本的设备和高真空环境。
CVD方法是将有机铝化合物挥发加热,使其与空气中的氧气反应,然后在基底表面上反应成固态氧化铝。
该方法具有较高的化学成分均匀性和较高的纯度,但需要较高的反应温度,反应物有毒性,容易导致膜的致密性和结晶性不足。
溶胶-凝胶法是将金属铝盐或有机铝化合物与有机醇等混合物制备成溶胶,然后沉积在固体基底上,在高温下热处理而成。
该方法具有较低的成本、易于控制薄膜厚度和形状,但需要较长时间的热处理和加热过程,且存在较多的溶胶聚合现象。
ECD方法是将铝基底电极置于含有氧化铝材料的电解质溶液中,使其在电位差的作用下,通过氧化还原反应形成薄膜。
该方法成本低、易于操作、反应条件温和,但膜厚较小,需多次电化学循环来增加膜厚度。
因此,制备氧化铝薄膜的方法各有优缺点,需要根据实际应用需求和条件选择适合的方法。
氧化铝薄膜的表征技术对于氧化铝薄膜的表征技术,目前主要有X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等技术。
XRD技术可以用于确定氧化铝薄膜中晶体结构和晶粒尺寸大小,同时还可以用来分析杂质和缺陷等。
SEM技术可以用于分析氧化铝薄膜的表面形貌、粒度和分布等信息。
溶胶-凝胶法制备氧化铝薄膜
溶胶_凝胶法制备氧化铝系复合膜的研究进展
第 39 卷 第 1 期 2006 年 2 月
江苏陶瓷 Jiangsu Ceramics06 7
溶胶- 凝胶法制备氧化铝系复合膜的研究进展
田秀淑 1, 吕臣敬 1, 王黔平 2, 3 ( 1.石家庄铁道学院, 石家庄 050043; 2.中国矿业大学, 北京 100083; 3.河北理工大学, 唐山 063000)
2.3 TiO2- Al2O3 无机膜[20~25] 徐晓虹等人将一定量的钛酸四丁脂溶解于适量
的乙醇中, 然后将混合溶液注入到已加入蒸馏水的 Al2O3 溶胶中, 然后迅速加入 HNO3。并搅拌 5 h 以上。 pH 值大约控制在 2 以下, 50 ℃加热, 在搅拌 3 h 后将 溶胶置于超声波中进行超声处理 0.5 h 可以制 得 稳 定的溶胶, 实验发现 TiO2 的加入可以提高复合薄膜 的光催化性能。这一现象可能与 TiO2 的光催化机理 有关。
纳米金属- 陶瓷复合薄膜在光学、热学、力学、电 磁学、催化剂等领域具有潜在的应用前景, 其中, 金-
8 江苏陶瓷 Jiangsu Ceramics
溶胶-凝胶法制备氧化铝光学薄膜
1 实验 部 分
1 1 氧化 铝光 学薄膜 的 制备 .
室温 下将 一定量 的三 仲丁基 醇铝 ( 分析 纯 ) 加 入无水 乙醇 ( 级纯 ) , 拌均 匀 , 优 中 搅 加入 少 量去 离
基金项 目: 3 8 高技术 (0 4 h 4 00 资助 6 20 A 8 84 )
联系人简介: 良宏( 92 , , 晏 1 8 一) 男 硕士研究生, 主要从事激光用光学薄膜 的研究 ; m lyninh n@16 cr E m :al gog 2 . o a n
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子水促进 异 丁 醇 铝 水 解 , 到 乳 白色 溶胶 。然 后 得
收 稿 日期 :071 -9 修 回 日期 : 0 -12 20 ・ 2 ; 0 2 80 -8 0
由热 处理使 膜层失 去部 分结 晶水 所致 。
2 2 膜层 的透光率 曲线 .
采用提拉 法在熔 石英 基 片上 双 面镀 氧 化 铝光
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第2 O卷第 7期
2 0 年 7月 08
化 学 研 究 与 应 用
Ch mia s a c n e c lRe e r h a d Appi ain lc to
V0 . O. 1 2 No. 7
J l ,0 8 uy 2 0
关 键 词 : 化 铝 ; 学 薄膜 ; 胶 一 胶 氧 光 溶 凝 中 图分 类 号 :6 34 1 0 2 .2 文 献 标识 码 : A
绵阳
6 10 ; 2 9 0
成都
640 ) 10 4
溶胶凝胶法氧化铝分离膜制备工艺探讨
时间 。
1 实
11 材 .
验
料
面 是 由于膜 分 离过 程 在 高 温 、 蚀 性 环 境 的实 际 腐
需要 ; 另一 方面 是 由于 近 年来 发 展 起 了一些 新 的
异 丙醇 铝 : I 3 A2 含量 32 . %、 化学 纯 , 0 47 ( 纯 度大于 9 8% , 海化 学试剂 一 厂 ) 上 ;
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第3 6卷 第 5期 20 0 7年 1 0月
当
代
化
工
Co tmp r r h mia n u ty ne o ay C e c lI d sr
V0 . 6. 13 No. 5 Oco e , 0 7 tbr2 0
溶胶 凝胶 法 氧化 铝 分 离 膜 制 备 工 艺探 讨
m , 同等 条件 下进行 x m) 在 一射线衍 射 分析 。
勃 姆石 溶胶 制备 的基本 原理是 使用 易水解 的
铝 金属 化合 物 ( 机盐 或金 属醇盐 , 无 本实 验用异 丙 醇铝 ) 为 前 驱 体 与 水 反 应 , 成 勃 姆 石 ( 一 做 生
2 结 果 与讨 论
剂 的 种类 和 用 量 、 解 温 度 、 流 时 间 等 制 备 条 件 对 水 回
择用 H I 为胶溶 剂 , 节溶液 p C作 调 H值 为 2 0 . 、 与 乙醇 体 积 量 比为 1 1水 解 温 度 为 8 一8 . —35 水 :、 o 5℃
左右 。通过预处 理 , 合成时间缩短 , 6—8h左右 。可 以制得微观结构性能 比较好 的 q 膜 。 为
以异 丙醇 铝 为 原料 , 溶胶 凝 胶法 在 多孔 的氧 化 用 铝 陶瓷 载体 上 制备 氧化 铝 陶瓷 膜 , 索 了 原料 予 探 处 理工 艺和 膜制 备条 件 , 有效 地缩短 了合 成 、 干燥
溶胶凝胶法制备高纯超细氧化铝粉体工艺的研究
溶胶凝胶法制备高纯超细氧化铝粉体工艺的研究溶胶凝胶法是一种常用的制备高纯超细氧化铝粉体的方法。
本文将从溶胶制备、凝胶形成、热处理和粉体性能等方面进行研究,以探究溶胶凝胶法制备高纯超细氧化铝粉体的工艺。
一、溶胶制备溶胶制备是溶胶凝胶法的第一步,也是制备高纯超细氧化铝粉体的关键步骤。
常用的溶胶制备方法有水解法、酸解法和碱解法等。
其中,水解法是最常用的方法。
水解法的步骤如下:1. 选择合适的铝源,如硝酸铝、氯化铝等。
2. 将铝源溶解在适量的溶剂中,如水、乙醇等。
3. 在溶液中加入适量的酸或碱,以调节溶液的pH值。
4. 在适当的温度下搅拌溶液,使铝源充分溶解。
二、凝胶形成凝胶形成是溶胶凝胶法的第二步,也是制备高纯超细氧化铝粉体的关键步骤。
凝胶形成的过程是由于溶液中的铝离子与水分子发生水解反应,生成氢氧化铝凝胶。
凝胶形成的步骤如下:1. 将溶液转移到适当的容器中,如玻璃瓶。
2. 在适当的温度下静置溶液,使凝胶逐渐形成。
3. 控制凝胶形成的速度,以获得均匀的凝胶。
三、热处理热处理是溶胶凝胶法的第三步,也是制备高纯超细氧化铝粉体的关键步骤。
热处理的目的是将凝胶转化为氧化铝粉体,并获得所需的粒径和形貌。
热处理的步骤如下:1. 将凝胶转移到适当的容器中,如烧杯。
2. 将容器放入热处理设备中,如电炉。
3. 控制热处理的温度和时间,以获得所需的氧化铝粉体。
四、粉体性能粉体性能是评价溶胶凝胶法制备高纯超细氧化铝粉体的重要指标。
常用的粉体性能测试方法有粒径分析、比表面积测定、形貌观察等。
粉体性能的主要影响因素有溶胶制备条件、凝胶形成条件和热处理条件等。
通过优化这些条件,可以获得高纯超细氧化铝粉体。
总结:溶胶凝胶法是一种制备高纯超细氧化铝粉体的有效方法。
通过溶胶制备、凝胶形成、热处理和粉体性能等方面的研究,可以优化制备工艺,获得高纯超细氧化铝粉体。
未来的研究可以进一步探索溶胶凝胶法的机理,提高制备效率和粉体性能。
氧化铝纤维 溶胶凝胶法
氧化铝纤维溶胶凝胶法以氧化铝纤维溶胶凝胶法氧化铝纤维是一种具有优异性能的纤维材料,广泛应用于高温环境的隔热、过滤和增强等领域。
而溶胶凝胶法是一种制备氧化铝纤维的常用方法。
本文将介绍氧化铝纤维溶胶凝胶法的原理、制备过程和应用前景。
一、原理氧化铝纤维溶胶凝胶法是利用溶胶凝胶反应制备氧化铝纤维的过程。
其原理是将氧化铝前驱体溶解于适当的溶剂中,形成均匀的溶胶溶液。
经过适当的调节和处理,使溶胶溶液发生凝胶反应,形成凝胶体。
最后,通过热处理,将凝胶体转化为氧化铝纤维。
二、制备过程1. 溶胶制备:将氧化铝前驱体加入溶剂中,并进行适当的搅拌和加热,使氧化铝前驱体完全溶解,形成均匀的溶胶溶液。
2. 凝胶形成:通过改变溶胶的pH值、温度、时间等条件,使溶胶发生凝胶反应,形成凝胶体。
在凝胶形成过程中,还可以加入适量的增稠剂和交联剂,以调控凝胶的性质。
3. 凝胶处理:将凝胶体进行干燥和热处理,去除溶剂和有机物,使凝胶转化为氧化铝纤维。
热处理过程中,可以根据需要进行热处理温度和时间的控制,以获得理想的氧化铝纤维性能。
三、应用前景氧化铝纤维溶胶凝胶法制备的纤维具有许多优异性能,因此在许多领域有着广泛的应用前景。
1. 高温隔热:氧化铝纤维具有优异的耐高温性能,可用于制备高温隔热材料,如隔热毡、隔热板等,广泛应用于航空航天、石油化工等领域。
2. 过滤材料:氧化铝纤维具有较高的孔隙率和大的比表面积,可用于制备过滤材料,如过滤器、过滤膜等,广泛应用于水处理、空气净化等领域。
3. 增强材料:氧化铝纤维具有良好的机械性能和化学稳定性,可用于制备增强材料,如纤维增强复合材料,广泛应用于汽车、船舶、建筑等领域。
总结:氧化铝纤维溶胶凝胶法是一种常用的制备氧化铝纤维的方法。
通过溶胶制备、凝胶形成和凝胶处理等步骤,可以获得具有优异性能的氧化铝纤维。
这种纤维材料在高温隔热、过滤和增强等领域具有广泛的应用前景。
通过进一步的研究和改进,氧化铝纤维溶胶凝胶法有望在更多领域发挥重要作用,推动材料科学的发展。
溶胶凝胶法制备球形氧化铝工艺流程
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用溶胶-凝胶法形成氧化铝硬质涂层的研究
凝胶法能够成功制备出均匀的 A: , 1 涂层 , O 当反应体系 p H值为 5反应温度为 3 ̄和溶液浓度为 23m l L , 0C . o ・ 4
时 , 3 w) V溶液 , 加入 ( t%P 采用 自然干燥再经过 10 %高温煅烧能制得较为均匀连续的 仅一A: 40 1 涂层。 0
关键词 : 溶胶 一 凝胶法; 氧化铝溶胶 ; 涂层; 胶体
adn ( t% P l i hnp a ei5 rat nt prt ei3 o dt ocn ao ltni2 dig w ) V s u o w e H v u ,eco m ea r 0C a ecnet t no s uo . 3 o tn l s i e u s n h ri f o i s
蚀 、 疲劳 、 抗 抗震动 、 抗温度急变等 I能 , 于单 纯的 生 以致
此, 较多地作为涂层在材料领域 中应用并受到广泛重 视。A: 。 1 涂层可用多种方法制备, O 如磁控溅射、 离子 镀、 反应蒸发沉积、 离子束辅助沉积等。但这些方法操
2 u nur i i hm cl ni e n o , t. H lnur 200 C ia .H l biJ x C e ia E g er gC . Ld , uub i010 , hn ) u n n n i
Ah t a t T e i l e cn a tr f l mia g lp e ai g b o —g lmeh d a d p a e t s in lw fA 2 sr e : h r u n ig fco so u n e r p rn y s l e t o n h s a i o so 103 f a r t n a wee i t d c d h o t g o 1 0 a ic se .T e ei n t n meh fa g o r t n i h rp rt n o r nr u e .T e c ai fA 2 3W d su s d h l o n s mi ai t o o g lmeai n t e p e a ai f o d o o
非水解溶胶-凝胶法制备氧化铝分离膜研究
2020年04月第53卷第2期33非水解溶胶-凝胶法制备氧化铝分离膜研究张晓琳1裴媛1崔<2魏颖娜2董占亮2魏恒勇2郑林波3吴振刚1(1华北理工大学药学院,唐山063210;2华北理工大学材料科学与工程学院,唐山063210;3膺山市科硕特种陶浇制造有限公司,唐山063210)摘要以无水AlCls 为前驱体原料,无水乙醇为溶剂及氧供体,PVP 为镀膜助剂,Y-氧化铝微粉为成膜辅助剂,采用非水解溶胶-凝胶法在多孔氧化铝陶瓷管表面制备出孔径较为均匀细小的多孔氧化铝分离膜。
关键词非水解凝胶-凝胶法;氧化铝;分离膜项目来源:河北省科技型中小企业技术创新资金项目(16C1303151015)0引言多孔陶瓷分离膜具有耐高温、耐化学腐蚀、机械强度高及易于再生和使用寿命长等优点,可以满足 特别苛刻的使用要求,因而日益受到重视叫 为提高 陶瓷膜的渗透性能和适用性,常采用修饰改性技术对陶瓷膜孔结构进行调控,例如,沉积第二相组分ZnO 、TiO2、SnO2粉体于膜表面来改变其物理化学特能,改善陶瓷膜分离性能丹。
非水解溶胶-凝胶法是 直接通过反应物之间的脱卤代烷或脱瞇缩聚反应形成凝胶的合成方法问,具有工艺简单、原料价格低廉, 易于合成多孔结构的高活性粉体的特点艮因此,本 文采用非水解溶胶-凝胶法制备氧化铝分离膜,并对其进行测试表征。
1实验真空辅助镀膜工艺镀膜,再经80七烘干24 h,进行 锻烧处理,升温以1 P/min 的升温速度升温至350 七并保温1 h,再以1七/min 升温速率至1 000七并保温2 h,然后自然冷却至室温,得到镀膜多孔氧化 铝陶瓷管。
1.2测试与表征采用日本D/MAX2500PC 型X 射线衍射仪测定产物的物相组成,利用日立公司S-4800型场发射扫 描电子显微镜观察样品的形貌,采用马尔文Master-sizer3000激光粒度仪进行测定样品粒径分布。
2结果与讨论为了确定镀膜后样品的锻烧制度,图1给出了采用非水解溶胶-凝胶工艺所得干凝胶经800七、1000乜和1 200咒锻烧2 h 后的XRD 图谱。
溶胶—凝胶法制备氧化铝分离膜
溶胶—凝胶法制备氧化铝分离膜
于德才;洪广言
【期刊名称】《功能材料》
【年(卷),期】1993(024)001
【总页数】4页(P10-13)
【作者】于德才;洪广言
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TM215.3
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溶胶-凝胶法制备氧化铝绝缘薄膜及其电性能研究
溶胶-凝胶法制备氧化铝绝缘薄膜及其电性能研究单威;姚曼文;胡保付;杨鹏飞;姚熹【摘要】以乙二醇乙醚为溶剂,异丙醇铝为前驱物,乙酰丙酮为螯合剂,采用溶胶-凝胶法和旋转涂覆工艺,在不同衬底上制备了氧化铝薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和金相显微镜等手段对薄膜的微观结构和表面形貌进行了表征.结果表明,溶胶-凝胶法制得的薄膜为无定形结构,表面均匀、致密、无裂纹.通过对薄膜电流密度与电场和时间(J-E和J-t)曲线的测量,对薄膜的电学性能进行了研究.薄膜击穿场强约为2.0~3.0MV/cm,在电场强度为0.5MV/cm时,漏电流密度约为9.0×10-6 A/cm2.%Aluminum oxide thin films were prepared on various substrates by the sol-gel spin-coating process from a stable coating sol using 2-ethoxyethanol as solvent, aluminum isopropoxide as precursor and acetylace-tone as chelating agent. The microstructure and the surface morphology of sol-gel films were characterized by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscope (FESEM) and metallurgical microscope. The results indicate that the thin films obtained are uniform, dense,crack-free and amorphous in structure. The J-E and J-t curves were measured to study the electrical properties of the films. When electric field strength is 0. 5 MV/cm, the leakage current density is about 9.0 × 10-6A/cm2. The breakdown electric field Eb of the films is in the range of 2. 0-3. 0 MV/cm.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2013(044)004【总页数】4页(P581-584)【关键词】氧化铝薄膜;溶胶-凝胶法;无定形;J-E曲线【作者】单威;姚曼文;胡保付;杨鹏飞;姚熹【作者单位】同济大学功能材料研究所,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TB3211 引言随着无线通信技术的飞速发展,电子器件越来越朝着微型化、薄膜化、集成化的方向发展,而介质薄膜是许多新型元器件和各种集成电路的主要材料之一。
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随着羟基的生成 , 进一步发生聚合反应 。 聚合反应有脱水
聚合反应 :
A ( , 7 ) 0 +A ( y; ) OH — I Y 0 2 H) I I 2 ) C I ( C, O ( ——
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中 国 陶瓷 工 业 20 0 7年 1 O月 第 1 第 5期 4卷
CHI NA RAMI I CE C NDUSTR Y oc . 0 7 Vo . 4 NO 5 t2 0 11 . .
文 章 编号 :0 6 27 (0 70 — 0 0 10 — 8 4 20 )5 0 1— 4 1
异丙醇铝 : 2 含量 /2 .%、 AI 0。 > 47 ( 化学纯 .纯度 大于 9 %, 8 上海化学试剂一厂) 。无水 乙醇 、 盐酸 , 均为市售分析纯 。多孔 陶瓷载体 : 委托有关单位研制加工 , 其孔径分布见图 l 。
铝, 加完后回流搅拌 , 全部时间为 l , h形成勃姆石沉淀。再升 温至 9 .t,在搅拌条件下敞 口蒸发至产生 的异丙醇完全挥 2' 52
反应 , 生成勃姆 石( 一 1 O 沉 淀 , A O H) 再经胶溶 剂胶溶 即可获 得勃姆石溶胶 。
些新 的陶 瓷膜材料 制备工艺 , 使得晶粒细 小 、 孔径 均匀 、 质
量可靠的高性能陶瓷膜 的制 备成为 可能 。同时微孔氧化铝分 离膜可通过其表面的适 当改性 ,从而制 备出在高温下对某种 气体有选择渗透性的分离膜或集分离 与催化 功能 于一体 的新
23勃姆 石 溶 胶 制 备 的 基 本 原 理 .
材料。它的出现与迅速应用 ,一方面是 由于膜分离过程在高 温、 腐蚀性环境的实 际需要 ; 另一方 面是 南于近年来发展起 了
一
勃姆 石溶胶 制备的基本原理是使用 易水解的铝 金属化合 物( 无机盐 或金属醇 盐 , 实验 用异丙醇 铝) 为前驱体 与水 本 做
发后 , 逐滴加人一定量胶 溶剂( 已配好的酸溶液)同时加少量 , 已处 理好的聚乙烯醇 (VA , P )使沉淀 物重新分散 , 后使溶液 最
收稿 日期 :070_7 20— 4 1 基金项 目: 抚顺市科学技术项 目( 编号 :0223 2000 )
通讯联系人 : 孙彩兰 , , — i: l 12 @1 3cn 女 E mals a 0 6 6 . cn o
型膜 。
用异丙醇铝为前驱体制备勃姆石溶胶的水解反应为 :
AI  ̄I H2 _ ( 7 C. 0) ( —— ( 7 2( ) Al C 0) 0H) H7 +C3 0H—
AI . ; d H 2 H 0 (  ̄ O) O ) C I +G 7 H
氧化铝膜的制 备方法主要有固态粒子烧结法 、阳极氧化 法、 化学气相沉积法 、 溶胶一凝胶法等。 由于溶胶 一凝胶法能 在 低温 ( 40 60 下 操作 , 约 0 ~ 0℃) 且其制 备的无机膜 孔径d qL 径分布窄 ,因此溶胶 一 凝胶法被普遍认为是制备无机 陶瓷膜 的首选方法 。 目 前合成无机 分离膜 存在着成本高 、 易开裂 、 合成时间长 、 凝胶干燥 的周期较长 等问题 , 无法有效投入应用
间等制备条件对 A: l 膜微观 结构的影响。研 究结果表 明 , o 选择 用 HC 作 为胶 溶剂 , 节溶液 p 1 调 H值 为 2  ̄ .、 . 3 水与 乙 O 5
醇体积量 比为 1: 、 1 水解温度为 8 ~8  ̄ 0 5G左右。通过预处理 , 合成 时间缩短 , 6 h左右 , 以制得微观结构性 能比 为 ~8 可
较好 的 : 3 。 o 膜
关键词 溶胶 一凝胶法 , 氧化铝膜 , 制备 中图分 类号 :Q1 47 文献标识码 : T 7 -5 A
22原料和载体的预处理 .
I 前 言
氧化铝是近年来国内外研究较 为广泛的一种无机分离膜
将 已磨 细 的异 丙 醇 铝 用 无 水 乙醇 在 5℃ 条件 下 浸泡 0 1h 2 。陶瓷载体经过酸 、 、 馏水和超声波清洗干净。 碱 蒸
溶胶 凝 胶 法 氧化 铝 分 离膜 制备 工 艺 探讨
孙 彩兰 张建 中
பைடு நூலகம்
( 顺 职业技 术 学 院化 工 系,1 0 6 抚 130)
摘 要 以异丙醇铝 为主要原料 , 将原料 子处理后 , 用溶胶 一凝胶 法制备 A: 膜 , l o, 考察胶溶 剂的种类和 用量、 水解温度 、 回流时
( 7 A 一 一 J ( 7) H2 C 0) I0 A 一C 0 2 0 +
和脱醇聚合反应 :
m ( a7 20H) c. 0) ( +AI ,I 3 ( y7 — C. 0) — — +
(Ⅲ 7 ) C O AI 0 A 一 C 7 ) C ̄ 7 H 一 一 J( 0 . O I
水解反应和聚合反应 同时作 用 ,使得 异丙醇铝 的水溶液 转变为勃姆石沉淀 , 再经胶溶剂溶胶形成勃姆石溶胶 , 胶粒主
要成分为 一 00 。 A1 H嘲
24 氧化 铝 陶瓷 膜 的制 备 .
2 实 验
21 材 料 .
将蒸 馏水和 乙醇 1 1 : 混合液加热 到一定温 度 (8℃ ) >0 , 在高速搅拌下 ,分 次绥 熳加 入已磨细 的并 予处理后的异丙醇
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20 0 7年第 5期
中 国 陶 瓷 工 业
1 2
将 异丙醇铝分别在无水 乙醇中溶解一定 时间 ,按上述制备方
法制 备勃母石凝胶 , 结果如表 l 。
表 1 原 料 处 理 方 式 对 合 成 凝 胶 的 影 响
T b 1 Th f en e o t r I r a me to h a . e f l c fma e i e t n n t e n u a t