氧化鋁是最常用的陶瓷涂層材料之一,具有耐磨、抗腐蝕、透光率高、熱穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)勢(shì),因此常用于包裝防護(hù)、電器產(chǎn)品、機(jī)械涂料、生物醫(yī)學(xué)植入物等行業(yè)。目前,制備氧化鋁涂層的方法較多,采用的設(shè)備儀器和制備條件各不相同。
陽極氧化法
陽極氧化制備技術(shù)可以制備出孔徑可控、有序的氧化鋁薄膜,用此方法制備的薄膜材料可以用作一維納米材料的模板、微過濾器的過濾膜和納米級(jí)電器件。
磁控濺射法
磁控濺射法是將靶材上的原子或分子通過蒸發(fā)或?yàn)R射的工藝沉積到基底上形成涂層的方法,其根據(jù)磁控反應(yīng)的差異分為射頻反應(yīng)磁控濺射法和直流(交流)反應(yīng)磁控濺射法。
無電沉積法
無電沉積是通過控制溶液配比組成成分和操作條件獲得不同尺度納米晶體的方法,其對(duì)材料的尺寸大小沒有要求,操作環(huán)境簡(jiǎn)單,在簡(jiǎn)單的金屬物體表面,甚至在復(fù)雜形狀的陶瓷表面都可進(jìn)行平整均勻的沉積。
溶膠-凝膠法
溶膠-凝膠法是將金屬醇鹽或無機(jī)物作為前驅(qū)體溶解在乙醇等有機(jī)溶劑中,以弱酸和弱堿為催化劑,加入適量水使反應(yīng)物生成溶膠。將溶膠陳化一段時(shí)間,溶膠膠束聚合,線性結(jié)構(gòu)變成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成凝膠,通過加熱處理干燥固化凝膠得到目標(biāo)材料。該方法合成的薄膜反應(yīng)過程溫度低、成本低廉、粒徑可控、設(shè)備簡(jiǎn)單,被廣泛應(yīng)用于陶瓷和金屬表面。
電子束蒸發(fā)法
電子束蒸發(fā)法是在真空條件下用電子束將噴涂材料進(jìn)行高溫蒸發(fā)處理,并向需要噴涂的基底輸運(yùn),通過冷水環(huán)境調(diào)節(jié)使加熱的物質(zhì)凝結(jié)形成涂層的方法。其可以在較高的沉積速率下快速制出薄膜,但在電子束加熱裝置中,會(huì)將被加熱的物質(zhì)放置于冷水中,潮濕的環(huán)境影響了涂層的結(jié)合力,從而影響整體的質(zhì)量。
化學(xué)氣相沉積法
化學(xué)氣相沉積法首先生成氣態(tài)揮發(fā)性物質(zhì),然后運(yùn)輸揮發(fā)性物質(zhì)到基底表面,在基體上通過化學(xué)反應(yīng)生成固態(tài)沉積物,氣態(tài)物質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)處理會(huì)生成不同結(jié)構(gòu)形貌的物質(zhì)。
低溫水熱處理法
水熱反應(yīng)是在具有一定溫度和壓力的反應(yīng)條件下,反應(yīng)物在密閉的水熱反應(yīng)釜中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成新產(chǎn)物的總稱,水熱反應(yīng)所需熱量較低,可結(jié)合一定壓力進(jìn)行反應(yīng)生成相應(yīng)產(chǎn)物。
提高材料自身的抗磨損、腐蝕、高溫能力是改善機(jī)械零部件失效的有效途徑,氧化鋁陶瓷覆蓋層在提高耐熱、耐磨和耐腐蝕能力等方面有著增強(qiáng)作用,可有效保護(hù)或強(qiáng)化零件表面,防止出現(xiàn)失效現(xiàn)象。
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