RU2464106C1 - Способ получения высокопористого наноразмерного покрытия - Google Patents
Способ получения высокопористого наноразмерного покрытия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2464106C1 RU2464106C1 RU2011117993/05A RU2011117993A RU2464106C1 RU 2464106 C1 RU2464106 C1 RU 2464106C1 RU 2011117993/05 A RU2011117993/05 A RU 2011117993/05A RU 2011117993 A RU2011117993 A RU 2011117993A RU 2464106 C1 RU2464106 C1 RU 2464106C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- minutes
- heating rate
- film
- during
- tetraethoxysilane
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims description 6
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 33
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical class CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 13
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical class Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical class O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000012153 distilled water Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 229910021580 Cobalt(II) chloride Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 22
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 9
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 229910020599 Co 3 O 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 siloxanes Chemical class 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical class [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical class ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- AOPCKOPZYFFEDA-UHFFFAOYSA-N nickel(2+);dinitrate;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O AOPCKOPZYFFEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005501 phase interface Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000008521 reorganization Effects 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007614 solvation Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии получения тонкопленочных материалов на основе систем двойных оксидов, применяемых в быстроразвивающихся областях электронной техники и светотехнической промышленности, производстве материалов катализаторов, в качестве функционально-чувствительных, декоративных, фильтрующих и перераспределяющих излучение покрытий. Способ получения высокопористого наноразмерного покрытия включает приготовление пленкообразующего раствора с последующим нанесением его на поверхность изделия, сушкой, отжигом и охлаждением. Свежеприготовленный пленкообразующий раствор выдерживают в течение 8-13 суток при температуре 6-8°С, сушку проводят при температуре 60°С в течение 30-40 минут, с последующим нелинейным нагревом до 800-900°С в атмосфере воздуха - в первые 15-20 минут скорость нагрева максимальна и составляет 22°С/мин, в следующие 17 минут скорость нагрева поддерживают на уровне 18°С/мин, затем в течение 12 минут скорость нагрева составляет 12°С/мин, последние 40-20 минут скорость нагрева поддерживают на уровне 0,5°С/мин - и выдержкой при 800-900°С в течение 1 часа, постепенным охлаждением в условиях естественного остывания муфельной печи, при содержании следующих компонентов в пленкообразующем растворе: тетраэтоксисилан, соляная кислота, дистиллированная вода, соль металла СоСl2·6Н2О и этиловый спирт. 1 ил., 2 пр.
Description
Изобретение относится к технологии получения тонкопленочных материалов на основе систем двойных оксидов, применяемых в быстроразвивающихся областях электронной техники и светотехнической промышленности, производстве материалов катализаторов, в качестве функционально-чувствительных, декоративных, фильтрующих и перераспределяющих излучение покрытий.
Известен способ получения бактерицидного оксидного покрытия (Патент РФ №2395548, C09D 5/14 публ. 27.07.2010), включающий приготовление кислого пленкообразующего раствора (ПОР), нанесение пленки на поверхность твердого неорганического материала, сушку материала с покрытием, термообработку при температурах, выше температуры разложения солей металлов, но ниже температуры плавления или размягчения твердого неорганического материала. Недостатками такого способа являются специальный подбор растворителей во избежание стекания наносимого слоя по подложке, тщательная очистка используемого для пульверизации воздуха или газа, необходимость поддерживать определенный размер и форму струи распыляемого раствора, а также сложное оборудование. Кроме того, в описываемом способе получения пленок для улучшения смачиваемости поверхности покрываемого материала используют органические добавки, а в качестве связующих компонентов - оксиды металлов: кремния, железа, титана, лантана, что значительно усложняет состав синтезируемых материалов и влияет на свойства получаемых пленок. Для достижения нужного значения pH пленкообразующего раствора в данном способе используют кислотную обработку природных или синтетических оксидов или карбонатов магния, кальция или цинка, что не позволяет точно контролировать содержание кислоты в растворе и технологически усложняет процесс.
Известен способ получения газочувствительного материала из пленкообразующего раствора (Патент РФ №2310833, G01N 27/12, 20.11.2007 г.), включающий приготовление реакционного раствора с использованием тетраэтоксисилана и азотнокислого серебра, нанесение пленки методом центрифугирования, сушку образцов и термообработку при 370-750°С. Недостатками такого способа являются отсутствие в ПОР контролируемого количества воды и кислоты, участвующих в процессах гидролиза тетраэтоксисилана и значительно сокращающих время созревания растворов, а также отсутствие спирта, способствующего равномерному распределению компонентов в растворе и свободной диффузии ионов и молекул в объеме.
Известен способ приготовления пленкообразующих растворов, используемых для получения тонкопленочных покрытий (Hernandez-Torres J. Optical properties of sol-gel Si02 films containing nickel / J. Hernandez-Torres, Mendoza-Galvan // Thin Solid Films. - 2005. - V.472. - P.130-135.), выбранный в качестве прототипа. Способ включает в себя приготовление ПОР для получения пленок SiO2-NiO на основе тетраэтоксисилана, этилового спирта, воды с мольным соотношением компонентов: тетраэтоксисилан/спирт/вода = 1/4/11.7. Количество шестиводного нитрата никеля варьировали для получения пленок с атомным соотношением Si/Ni: 1.2; 3.1; 7.1. Пленки получали на стеклянных и кварцевых подложках методом вытягивания со скоростью 20 см/мин. Все образцы подвергали сушке на воздухе при 180°С в течение 30 минут. Последующую термическую обработку проводили при 300 и 500°С в течение 30 минут.
Недостатками такого способа являются:
1) отсутствие в пленкообразующем растворе кислоты, являющейся катализатором процессов гидролиза и конденсации тетраэтоксисилана, что влияет на время созревания растворов и на пористость пленок:
2) не акцентируется внимание на степени осушенности этанола, что является важным параметром, влияющим на реологические свойства растворов;
3) при получении пленок методом вытягивания трудно получить равномерные по толщине покрытия, что связано как с реологическими особенностями пленкообразующих растворов - растворы с более высокими значениями концентрации и вязкости могут постепенно обогащаться растворенным веществом в зоне погружения, приводя к тому, что толщина покрытия увеличивается сверху вниз при извлечении образца, так и с особенностями закрепления подложки - угол наклона покрываемой плоскости к уровню жидкости должен быть равен 90°. Задачей настоящего изобретения является разработка более простого способа получения равномерного по толщине высокопористого наноразмерного покрытия с целью получения развитой поверхности, более высоких значений коэффициента отражения (90-110%) в видимом диапазоне длин волн и коэффициента пропускания ближнего ультрафиолетового излучения (60-90%) с одновременным сочетанием невысоких значений показателя преломления (1,39-1,4) и толщины (170-283 нм), что позволит использовать их в качестве перераспределяющих излучение покрытий.
Поставленная задача решается тем, что способ получения высокопористого наноразмерного покрытия включает приготовление пленкообразующего раствора с последующим нанесением его на поверхность изделия, сушкой, отжигом и охлаждением, но в отличие от прототипа свежеприготовленный пленкообразующий раствор выдерживают в течение 8-13 суток при температуре 6-8°С, сушку проводят при температуре 60°С в течение 30-40 минут, с последующим нелинейным нагревом до 800-900°С в атмосфере воздуха - в первые 15-20 минут скорость нагрева максимальна и составляет 22°С/мин, в следующие 17 минут скорость нагрева поддерживают на уровне 18°С/мин, затем в течение 12 минут скорость нагрева составляет 12°С/мин, последние 40-20 минут нагревания скорость нагрева поддерживают на уровне 0,5°С/мин - и выдержкой при 800-900°С в течение 1 часа, постепенным охлаждением в условиях естественного остывания муфельной печи. Для получения высокопористого наноразмерного покрытия использовали пленкообразующие растворы, приготовленные при следующем соотношении компонентов, мас.%:
тетраэтоксисилан 22,4-21,5;
соляная кислота 4,4·10-4-1,2·10-4;
дистиллированная вода 3,1-0;
соль металла CoCl2·6H2O 1-7,8;
этиловый спирт (98 об.%) - остальное.
Наличие большой площади раздела фаз за счет формирования пор в наноструктурированных пленках позволяет существенно изменять их свойства, как путем модификации наноструктуры, так и путем легирования различными элементами и заполнения пор другими составами, что позволяет управлять целевыми функционально-чувствительными свойствами, которые тесно связаны с технологическими параметрами синтеза.
Процессы гидролиза тетраэтоксисилана (ТЭОС) экзотермичны. При создании соответствующих условий по отводу тепла из системы можно контролировать процессы сшивания силоксанов продуктами гидролиза ТЭОС уже в первые минуты созревания растворов, тем самым предопределяя структуру и свойства синтезируемых пленок.
Добавление в ПОР соли d-металла приводит к повышению ионной силы раствора, что способствует изменению сольватной оболочки реагирующих фрагментов и снижению энергии реорганизации среды, и, соответственно, к снижению энергии активации идущих процессов. Скорость гидролиза ТЭОС в таких системах зависит от лабильности аквакомплексов металлов и их устойчивости.
На протяжении первых суток созревания раствора активно идут процессы гидролиза и конденсации гидроксопроизводных тетраэтоксисилана, в результате которых появляются молекулярно связанные единичные образования с постоянно увеличивающимися размерами. По второй и третьей ступеням процесс гидролиза ТЭОС в пленкообразующих растворах, содержащих соли металлов, протекает значительно быстрее, что объясняется стерическим фактором, нарушением симметрии молекул гидроксопроизводных тетраэфира и участием гидроксокомплексов металлов в процессах замещения этокси-групп на группы -ОН.
Как результат, растворы, содержащие ионы кобальта (II), уже через 10 минут созревания содержат высокую концентрацию ди- и тригидроксопроизводных тетраэтоксисилана, что способствует не только увеличению концентрации соответствующих продуктов конденсации, но и сшиванию силоксановых цепочек, приводящему к раннему формированию сетчатой структуры растущего полимера, увеличению вязкости раствора и концентрации свободной воды.
Созревание пленкообразующих растворов при температуре 6-8°С способствует увеличению степени гидролиза тетраэтоксисилана, приводящему к раннему формированию сетчатой структуры растущей полимерной матрицы. Высокая скорость нагревания покрытий в первые минуты отжига приводит к порообразованию вследствие закипания воды, равномерно распределенной в пленке. Валентные и деформационные колебания связей Н-О-Н фиксируются в ИК-спектрах пленок до 300°С. Постепенное снижение скорости нагревания способствует глубокому протеканию процессов окисления гидроксохлоридов металлов и процессов формирования оксидов.
Выдерживание пленок при температуре 800-900°С в течение часа приводит к завершению протекающих процессов и увеличению степени кристалличности получаемых образцов. Равномерное охлаждение способствует формированию стабильных пленочных структур.
В результате, получаемые пористые покрытия (рис.1) характеризуются высокими значениями коэффициента отражения (90-110%) в видимом диапазоне длин волн и коэффициента пропускания ближнего ультрафиолетового излучения (60-90%) с одновременным сочетанием невысоких значений показателя преломления (1,39-1,4) и толщины (170-283 нм). Пористость пленок составляет 28-40%, размер пор - от 200 нм до 850 нм.
Пример 1
Для приготовления 100 мл пленкообразующего раствора необходимо соединить 2,6 мл дистиллированной воды (3,1 мас.%), 0,06 мл раствора соляной кислоты с концентрацией 2 моль/л (4,4·10-4 мас.%), 0,84 г соли CoCl2·6H2O (1 мас.%) и довести до объема 80 мл этиловым спиртом (98 об.%). Полученный однородный раствор охладить до 6-8°С. На заключительном этапе приготовления ПОР вливают в подготовленный раствор предварительно охлажденный до 6-8°С тетраэтоксисилан объемом 20 мл (22,4 мас.%). После созревания раствора в течение 8 суток при температуре 6-8°С ПОР наносят на кремниевую подложку методом центрифугирования и подвергают ступенчатой термообработке: при температуре 60°С в течение 30-40 минут, с последующим нелинейным нагревом до 800°С в атмосфере воздуха - в первые 15 минут скорость нагрева максимальна и составляет 22°С/мин, в следующие 17 минут скорость нагрева поддерживают на уровне 18°С/мин, затем в течение 12 минут скорость нагрева составляет 12°С/мин, последние 40 минут нагревания скорость нагрева поддерживают на уровне 0,5°С/мин - и выдержкой при 800°С в течение 1 часа, постепенным охлаждением в условиях естественного остывания муфельной печи. При этом получается тонкопленочное покрытие состава 5 мас.% Co3O4, 95 мас.% SiO2 толщиной 170 нм, показателем преломления 1,4. Пористость пленки 28%, размер пор 200-600 нм.
Пример 2
Для приготовления 100 мл пленкообразующего раствора необходимо соединить 0,06 мл раствора соляной кислоты с концентрацией 2 моль/л (1,2·10-4 мас.%), 6,79 г соли CoCl2·6H2O (7,8 мас.%) и довести до объема 80 мл этиловым спиртом (98 об.%). Полученный однородный раствор охладить до 6-8°С. На заключительном этапе приготовления ПОР вливают в подготовленный раствор предварительно охлажденный до 6-8°С тетраэтоксисилан объемом 20 мл (21,5 мас.%). После созревания раствора в течение 13 суток при температуре 6-8°С ПОР наносят на кремниевую подложку методом центрифугирования и подвергают ступенчатой термообработке: при температуре 60°С в течение 30-40 минут, с последующим нелинейным нагревом до 900°С в атмосфере воздуха - в первые 20 минут скорость нагрева максимальна и составляет 22°С/мин, в следующие 17 минут скорость нагрева поддерживают на уровне 18°С/мин, затем в течение 12 минут скорость нагрева составляет 12°С/мин, последние 20 минут нагревания скорость нагрева поддерживают на уровне 0,5°С/мин - и выдержкой при 900°С в течение 1 часа, постепенным охлаждением в условиях естественного остывания муфельной печи. При этом получается тонкопленочное покрытие состава 30 мас.% Co3O4, 70 мас.% SiO2 толщиной 283 нм и показателем преломления 1,39. Пористость пленки 40%, размер пор 250-850 нм.
В отличие от прототипа, в описанном способе осуществляется контроль процессов гидролиза и конденсации тетраэтоксисилана в пленкообразующем растворе путем введения необходимого количества кислоты и воды, что позволяет расширить временную область пригодности пленкообразующих растворов для нанесения равномерных покрытий. Соответствующие условия синтеза позволяют управлять морфологией поверхности. Кроме того, пленки наносятся более простым способом.
Покрытия, полученные описанным способом, характеризуются высокоразвитой пористой структурой, высокими значениями коэффициента отражения в видимом диапазоне спектра и коэффициента пропускания ближнего ультрафиолетового излучения с одновременным сочетанием невысоких значений показателя преломления и толщины, что открывает возможности использования пленок в производстве материалов катализаторов, в качестве функционально-чувствительных, декоративных, фильтрующих и перераспределяющих излучение покрытий.
Claims (1)
- Способ получения высокопористого наноразмерного покрытия, включающий приготовление пленкообразующего раствора с последующим нанесением его на поверхность изделия, сушкой, отжигом и охлаждением, отличающийся тем, что свежеприготовленный пленкообразующий раствор выдерживают в течение 8-13 суток при температуре 6-8°С, сушку проводят при температуре 60°С в течение 30-40 мин с последующим нелинейным нагревом до 800-900°С в атмосфере воздуха в первые 15-20 мин скорость нагрева максимальна и составляет 22°С/мин, в следующие 17 мин скорость нагрева поддерживают на уровне 18°С/мин, затем в течение 12 мин скорость нагрева составляет 12°С/мин, последние 40-20 мин скорость нагрева поддерживают на уровне 0,5°С/мин и выдержкой при 800-900°С в течение 1 ч, постепенным охлаждением в условиях естественного остывания муфельной печи при следующем соотношении компонентов в пленкообразующем растворе, мас.%:
тетраэтоксисилан 22,4-21,5 соляная кислота 4,4·10-4-1,2·10-4 дистиллированная вода 3,1-0 соль металла СоСl2·6Н2O 1-7,8 этиловый спирт 98 об.% остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011117993/05A RU2464106C1 (ru) | 2011-05-04 | 2011-05-04 | Способ получения высокопористого наноразмерного покрытия |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011117993/05A RU2464106C1 (ru) | 2011-05-04 | 2011-05-04 | Способ получения высокопористого наноразмерного покрытия |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012112382/05A Substitution RU2496712C1 (ru) | 2012-04-02 | 2012-04-02 | Способ получения высокопористого покрытия на основе двойных оксидов кремния и марганца |
| RU2012112382/05A Division RU2496712C1 (ru) | 2012-04-02 | 2012-04-02 | Способ получения высокопористого покрытия на основе двойных оксидов кремния и марганца |
| RU2012112383/04A Division RU2490074C1 (ru) | 2012-04-02 | 2012-04-02 | Способ получения высокопористого покрытия на основе двойных оксидов кремния и никеля |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2464106C1 true RU2464106C1 (ru) | 2012-10-20 |
Family
ID=47145341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011117993/05A RU2464106C1 (ru) | 2011-05-04 | 2011-05-04 | Способ получения высокопористого наноразмерного покрытия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2464106C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2521643C1 (ru) * | 2013-02-19 | 2014-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН) | Способ получения наноструктурированных покрытий оксидов металлов |
| RU2538206C1 (ru) * | 2013-11-27 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" | Способ получения катализатора дожига пропана на стекловолокнистом носителе |
| RU2772590C1 (ru) * | 2021-09-28 | 2022-05-23 | Александр Александрович Бузаев | Способ получения фотокаталитического покрытия на основе диоксида титана |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2260569C1 (ru) * | 2003-12-31 | 2005-09-20 | Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) | Способ получения стеклокерамического покрытия |
| RU2310833C1 (ru) * | 2006-09-05 | 2007-11-20 | Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" | Способ получения газочувствительного материала для сенсора аммиака |
| RU2395548C1 (ru) * | 2008-12-24 | 2010-07-27 | Сергей Константинович Евстропьев | Бактерицидное оксидное покрытие и способ его получения |
| RU2404923C1 (ru) * | 2009-04-27 | 2010-11-27 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Томский государственный университет" | Состав для получения тонкой пленки на основе системы двойных оксидов циркония и титана |
-
2011
- 2011-05-04 RU RU2011117993/05A patent/RU2464106C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2260569C1 (ru) * | 2003-12-31 | 2005-09-20 | Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) | Способ получения стеклокерамического покрытия |
| RU2310833C1 (ru) * | 2006-09-05 | 2007-11-20 | Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южный Федеральный Университет" | Способ получения газочувствительного материала для сенсора аммиака |
| RU2395548C1 (ru) * | 2008-12-24 | 2010-07-27 | Сергей Константинович Евстропьев | Бактерицидное оксидное покрытие и способ его получения |
| RU2404923C1 (ru) * | 2009-04-27 | 2010-11-27 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Томский государственный университет" | Состав для получения тонкой пленки на основе системы двойных оксидов циркония и титана |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| HERNANDEZ-TORRES J. и др. Optical properties of sol-gel SiO 2 films containing nickel, Thin Solid Films, 2005, т.472, с.130-135. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2521643C1 (ru) * | 2013-02-19 | 2014-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН) | Способ получения наноструктурированных покрытий оксидов металлов |
| RU2538206C1 (ru) * | 2013-11-27 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" | Способ получения катализатора дожига пропана на стекловолокнистом носителе |
| RU2772590C1 (ru) * | 2021-09-28 | 2022-05-23 | Александр Александрович Бузаев | Способ получения фотокаталитического покрытия на основе диоксида титана |
| RU2824859C1 (ru) * | 2023-11-28 | 2024-08-14 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" | Способ получения волокнистого фильтрующе-сорбирующего материала с покрытием из наноразмерного диоксида титана и волокнисто фильтрующе-сорбирующий материал |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Imai et al. | Structural changes in sol-gel derived SiO2 and TiO2 films by exposure to water vapor | |
| Ehrhart et al. | Structural and optical properties of n-propoxide sol–gel derived ZrO2 thin films | |
| Elnahrawy et al. | Synthesis of hybrid chitosan/calcium aluminosilicate using a sol-gel method for optical applications | |
| JP2009237551A (ja) | 反射防止膜及びその形成方法 | |
| WO2007018283A1 (en) | Cyclic dihydrogenpolysiloxanes, hydrogenpolysiloxanes, processes for their production, silica type glass moldings and a process for their production, optical elements and a process for their production | |
| JP5253248B2 (ja) | 構造体及びその製造方法 | |
| Karlina et al. | Synthesis and characterization of hydrophobic silica prepared by different acid catalysts | |
| RU2464106C1 (ru) | Способ получения высокопористого наноразмерного покрытия | |
| Marage et al. | A new route for the deposition of SiO2 sol-gel coatings | |
| RU2490074C1 (ru) | Способ получения высокопористого покрытия на основе двойных оксидов кремния и никеля | |
| RU2450984C1 (ru) | Способ получения тонких наноструктурированных однослойных покрытий на основе диоксида кремния золь-гель методом в присутствии неорганических кислот и их солей | |
| Lobmann et al. | Industrial processing of TiO2 thin films from soluble precursor powders | |
| RU2496712C1 (ru) | Способ получения высокопористого покрытия на основе двойных оксидов кремния и марганца | |
| RU2705082C1 (ru) | Способ изготовления неорганических перовскитных нановискеров типа CsPbBr3 | |
| RU2632835C1 (ru) | Способ получения тонкопленочного покрытия на основе сложных оксидных систем | |
| Ye et al. | Manipulating the chemical-and micro-structure of silica thin film for tailoring the refractive index by a template-and modifier-free sol–gel method | |
| JP4117371B2 (ja) | シリカ−チタニア複合膜とその製造方法及び複合構造体 | |
| JP2000345320A (ja) | 薄膜構造体及びその製造方法 | |
| Gallyamova et al. | Effect of sol-gel solution parameters on the formation of films on the surface of carbon fibers | |
| CN1274593C (zh) | 一种有序介孔氧化硅单片材料的制备方法 | |
| Bautista-Ruiz et al. | Characterization of bismuth-silicate soles | |
| Steenhusen et al. | Solvothermal treatment of MgF2 coating solutions: a comparative study | |
| Diaz-Flores et al. | Preparation and optical properties of SiO2 sol–gel made glass colored with carminic acid | |
| US20050175852A1 (en) | Thin silica film and silica-titania composite film, and method for preparing them | |
| RU2807491C1 (ru) | Способ получения тонких прозрачных газочувствительных плёнок ZnO-TiO2 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20150706 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200505 |