溶胶-凝胶法制备二氧化硅薄膜及其性能分析

发布时间：2021-06-11 09:07

　　在化学领域制备二氧化硅薄膜最常用的方法是溶胶-凝胶法。采用该种方法制备二氧化硅薄膜时需要相应的前驱体以及催化剂,经过热处理将二氧化硅胶膜转化为二氧化硅薄膜。这种薄膜具有减反增透效果,并且兼具有亲水性。采用FT-IR、SEM、TG系统分析薄膜的化学组成、微观形貌和热稳定性,研究不同原料比,成膜温度对薄膜硬度、附着力及耐腐蚀性能的影响,得出性能优良的制备方法和制备工艺参数。 

【文章来源】：玻璃. 2020,47(01)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

SiO 2薄膜制备工艺过程

利用红外光谱仪对凝胶中所包含的基团进行分析，结果如图2所示。通过对不同正硅酸乙酯与硝酸溶液比进行分析发现，反应温度和反应时间对其基团的影响不大。在443 nm红外光谱处通过利用红外光谱仪对反应的基团进行测试，可以看出随着硅、酸比的增大，Si-OH伸缩振动峰强调略有减小，而Si-CH 3的特征吸收峰明显增强，故表面自由能的极性力分量减小，二氧化硅表面湿润性减小，疏水性提高。2.2扫描电镜分析

利用扫描电镜对不同的正硅酸二乙酯与硝酸之间的比例所产生的二氧化硅进行分析，扫描图谱如图3所示。图3中（a）、（b）、（c）分别为硅、酸比12.5:1、15:1、17.5:1的薄膜表面形貌图。在倍率不变的情况下，图3(a）和图3(c）均有不同程度凝胶物析出，而在图3(b）没有明显的凝胶物析出。图3(a）主要是由于二硅酸乙酯发生了水解及离子水的量过多所导致。图3(c）是因为在制备二氧化硅薄膜过程中，加入的二硅酸乙酯的体积分数过高，离子水的量太少，就会导致产生二氧化硅薄膜的网络化的程度比较低。这样得到的二氧化硅薄膜由于网络化程度较低，其表面会显得粗糙不平，而且还会有一些凝胶物的出现。图3(b）二甲酸乙酯和离子水的量最接近优选水解范围，成膜均匀。所以，在对二氧化硅薄膜进行生产的过程中，一定要对二甲酸乙酯和离子水之间的两者进行控制，保证在制备过程中，这两者的量是相互适应的，才可以保证生产出来的二氧化硅薄膜的质量较好。

【参考文献】：
期刊论文
[1]溶胶-凝胶法制备纳米二氧化硅溶胶和多孔二氧化硅薄膜[J]. 殷明志,姚熹,吴小清,汪敏强,张良莹.  硅酸盐学报. 2002(06)
[2]溶胶-凝胶法制备SiO2-TiO2纳米复合薄膜的结构及光学性能研究[J]. 翟继卫,张良莹,姚熹.  硅酸盐学报. 1998(04)

硕士论文
[1]溶胶—凝胶法制备多孔二氧化硅薄膜的研究[D]. 方欣.电子科技大学 2009



本文编号：3224242