Nghiên cứu cấu trúc của gel và màng mỏng aluminosilicate được tổng hợp bằng phương pháp sol-gel sử dụng các tiền chất Al2O3 và SiO2 khác nhau

Walter de Gruyter GmbH - Tập 33 Số 4 - Trang 732-741 - 2015
Anna Adamczyk1
11AGH University of Science and Technology, Faculty of Materials Science and Ceramics, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Tóm tắt

Tóm tắtCác vật liệu aluminosilicate đã được thu được bằng phương pháp sol-gel, sử dụng các tiền chất Al2O3 và SiO2 khác nhau nhằm chuẩn bị các dung dịch dựa trên nước và dung môi hữu cơ. Các tiền chất SiO2 được áp dụng là Aerosil 200TM và tetraethoxysilane TEOS: Si(OC2H5)4, trong khi DisperalTM và aluminium secondary butoxide ATSB: Al(OC4H9)3 được sử dụng cho các tiền chất Al2O3. Các mẫu khối đã được thu được bằng cách nung gels ở 500 °C, 850 °C và 1150 °C trong không khí, trong khi các màng mỏng được tổng hợp trên các nền carbon, thép và alundum (đại diện cho gốm xốp) bằng phương pháp nhúng. Các màng mỏng đã được tôi trong không khí (thép và alundum) và trong argon (carbon) ở nhiệt độ khác nhau, tùy thuộc vào loại nền. Các mẫu được tổng hợp dưới dạng gel và lớp phủ có thành phần tương ứng với hỗn hợp 3Al2O3·2SiO2 mullite do những đặc tính quý giá đặc trưng của vật liệu này. Cấu trúc của các mẫu khối đã tôi và lớp phủ được nghiên cứu bằng phương pháp phổ FT-IR và phương pháp XRD (trong cấu hình tiêu chuẩn và GID). Ngoài ra, kính hiển vi điện tử (SEM) cùng với phân tích vi mô EDS đã được áp dụng để mô tả hình thái và thành phần hóa học của các màng mỏng. Phân tích phổ FT-IR và các mẫu phản xạ tia X của các mẫu khối cho thấy sự hiện diện của các pha γ-Al2O3 và δ-Al2O3, cùng với một lượng nhỏ SiO2 trong các mẫu phân tán. Quan sát này được xác nhận bởi các dải liên quan đến độ dao động của các liên kết Al–O xảy ra trong các cấu trúc γ-Al2O3 và δ-Al2O3, trong khoảng từ 400 đến 900 cm−1. Các pha tương tự (γ-Al2O3 và δ-Al2O) cũng được quan sát trong các lớp phủ đã được lắng đọng, nhưng sự hiện diện của các mẫu phân tán phụ thuộc mạnh vào loại tiền chất Al2O3 và SiO2 và nhiệt độ xử lý nhiệt. Tất cả các màng mỏng đều chứa một lượng đáng kể pha vô định hình.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

SakkaS, 1992, , Cryst Solids, 147

AdamczykA, 2008, , Ceramics, 103

ChenZ, 2005, , Int, 31

MazelF, 2002, , Eur Ceram Soc, 22

XiongH, 2006, , Sci Eng A Struct, 433

VollD, 2002, , Spectrosc, 30

TiwariS, 2007, , Coat Tech, 201

ColombanP, 1989, , Mater Sci, 24

YoldasB, 1992, , Am Ceram Soc, 65

PadmajaP, 2001, , J Inorg Mater, 3, 693, 10.1016/S1466-6049(01)00189-1

RichardsV, 2005, , Am Ceram Soc, 88

Jacas, 2005, , RodriguezA ParienteP CarreteroI RodriguezJ VélezM Lett, 59

LopezT, 1989, , Cryst Solids, 108

AokiY, 2012, , Chem Chem Phys, 14, 2735, 10.1039/c2cp23821g

YoldasB, 1975, , Bull, 54, 285

ChenY, 2001, , Eur Ceram Soc, 21

MozgawaW, 2009, , Mol Struct, 924

AdamczykA, 2008, , Chim Sci Mat, 33, 227

GutmanE, 2005, , Res Technol, 40, 114, 10.1002/crat.200410314

WeiW, 1988, , Am Ceram Soc, 71

Thông tin
Thông tin xuất bản

Walter de Gruyter GmbH

Tập 33 Số 4

732-741

Thông tin tác giả