电泳沉积纳米tio2陶瓷涂层结构表征与性能研究

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1、电泳沉积纳米陶瓷涂层结构表征与性能研究摘要电泳沉积法（EPD）制备薄膜具有设备简单，成本低，成膜快，被镀件（用于沉积薄膜的基体）形状不受限制，薄膜厚度均匀，并且其厚度在较大范围内可控等优点。二氧化钛熔点高、化学稳定性好，在复合材料领域具有广阔的应用前景。本文利用电泳沉积法制备出了均匀的二氧化钛薄膜，研究了二氧化钛在悬浮介质中的核电机理；考察了二氧化钛粉末在有机悬浮液中的分散性和稳定性，并且研究了电泳工艺参数对电泳沉积量的影响；特别研究了助剂PEG（聚乙二醇）对电泳膜性能的影响并初步探讨了助剂PEG对二氧化钛膜性能

2、影响的原因；研究了电泳沉积的动力学规律，为今后制备含二氧化钛的层状复合材料打下基础。本文还通过研究了不同烧结温度对二氧化钛晶型的影响定性的表征了光催化性能。关键词:电泳沉积，二氧化钛膜，聚乙二醇，Zeta电势，烧结，光催化33电泳沉积纳米陶瓷涂层结构表征与性能研究AbstractFilmfabricatedusingelectrophoreicdeposition(EPD)hastheadvantagesofsimpesetup,lowcast,timesaving,thinknessuniformity,etc

3、.TiO2hasthepotentialemployedasonepartofcompositebecauseofitshighmeltingpoint,andexcellentchemo-stability.Inthispaper,homogeneousTiO2filmwasproducedbyEPD.ThechargedmechanismofTiO2powderindispersionmediumwasstudied.ThedispersibilityofTiO2powderandstabilityofTiO

4、2filmwasstudied.Apartfromthis,theinfluenceofparameterofdepositionwasstudied；Especially，westudiedtheinfluenceoffilmbyaddingavailablePEGtoit.AllofthesemadeitavailabletofabricatemultiplayercompositecompoundwithTiO2layer.Thepapercharacteristictheperformanceofphot

5、ocatalysisbystudyingtheeffectsofdifferentcalcinationtemperatureoncrystalphase.Keywords:electrophoreticdeposition，TiO2film，PEG，ZeTapotential，sintering，photocatalysis33电泳沉积纳米陶瓷涂层结构表征与性能研究目录摘要IABSTRACTI第一章绪论11.1引言11.2简介和分类11.2.1电泳沉积简介11.2.2纳米二氧化钛分类及功能21.3纳米二氧化钛国

6、内外应用历程31.4制膜方法简介41.5电泳沉积法制膜技术国内外研究51.6本课题拟解决的主要问题及设计思路6第二章试验条件和方法72.1试验原材料及所用实验仪器72.2试验方法7第三章试验113.1分散剂选择及电导率测定113.1.1分散剂选择113.1.2悬浮液配制及电导率测定113.2粉末在悬浮液中的分散性和稳定性123.2.1分散性123.2.2悬浮稳定性123.3PH值对电泳沉积的影响153.4悬浮液浓度对电泳沉积的影响173.5沉积电压对电泳沉积的影响183.6电泳时间对电泳沉积的影响203.7电泳沉

7、积机理213.8PEG400添加对沉积膜的影响223.8.1添加前后得到的沉积膜对比223.8.2PEG添加量不同所得沉积膜之比较233.9不同煅烧温度处理对晶型的影响2633电泳沉积纳米陶瓷涂层结构表征与性能研究第四章结论28参考文献29致谢3133电泳沉积纳米陶瓷涂层结构表征与性能研究第一章绪论1.1引言纳米，亦称纳米钛白粉。从尺寸上来说，通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在100纳米以下，其外观为白色疏松粉末。具有抗紫外线、抗菌、自洁净、抗老化功效；纳米二氧化钛具有十分宝贵的光学性质，在汽车工业及

8、诸多领域都显示出美好的发展前景。此外，纳米还具有很高的化学稳定性、热稳定性、无毒性、非迁移性，且完全可以与食品接触，所以被广泛应用于抗紫外线材料、食品包装材料、造纸工业、防晒霜、化妆品、功能纤维、塑料、油墨、涂料、油漆、精细陶瓷、航天工业等领域。半导体氧化物具有光催化性能和光致超亲水性，其薄膜化负载极大地扩展了在环保领域中的应用，将负载在各种基底上制得的兼具自洁净和亲水性