Al2O3-SiO2-TiO2复合陶瓷薄膜的制备与结构

本文利用Ｓｏｌ Ｇｅｌ法制备了Ａｌ２Ｏ３ ＳｉＯ２ ＴｉＯ２复合陶瓷薄膜，讨论的主要内容是体系成分（Ａｌ∶Ｓｉ∶Ｔｉ摩尔比）对薄膜制备过程及结构的影响。通过分步水解法可以得到稳定的Ａｌ２Ｏ３ ＳｉＯ２ ＴｉＯ２复合溶胶，进而制备复合陶瓷薄膜。组分间的静电作用是溶胶凝结的原因。三组分中，Ｓｉ／Ｔｉ摩尔比是决定溶胶稳定性的主要因素。通过ＸＲＤ对薄膜的相组成进行了分析，表明复合薄膜由Ａｌ４Ｔｉ２ＳｉＯ１２（２Ａｌ２Ｏ３·ＳｉＯ２·２ＴｉＯ２，准锐钛矿结构）、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２和非晶态ＳｉＯ２组成，薄膜中各相的相对含量取决于体系成分。另外，透射电镜（ＴＥＭ）和原子力显微镜（ＡＦＭ）的分析结果表明：复合薄膜的主要结构特征是层状表面结构，微孔来自层状结构内部，而不是层间隙。薄膜的微观结构随成分改变化而变化。由薄膜的结构特征可以看到该薄膜有极大的表面改性潜力。