WO1989002869A1 - Procede de preparation d'oxydes metalliques - Google Patents

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Jacques Claude Rouviere
Christian Gilbert Guizard
André Larbot
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    • C03C2218/11—Deposition methods from solutions or suspensions
    • C03C2218/113—Deposition methods from solutions or suspensions by sol-gel processes

Definitions

  • the present invention relates to a process for the preparation of metal oxides from the alkoxides of the corresponding metals.
  • the emulsion of reverse micelles water / hydrophobic solvent of the alkoxides is stable, perfectly homogeneous and transparent.
  • the amount of free water exchanged between the micelles depends on the water / surfactant molar ratio, denoted hereinafter by n.
  • n water / surfactant molar ratio
  • the rate of hydrolysis can be controlled by varying the ratio n water / surfactant and the ratio water / alkoxide h.
  • the hydrolysis can also depend on the nature of the surfactant.
  • the method according to the invention uses a hydrophobic solvent in which the alkoxides are generally much more soluble than in alcohol , which makes it possible to prepare more concentrated solutions and, consequently, thicker layers.
  • a hydrophobic solvent has a less tendency to consume atmospheric humidity and therefore to interfere with hydrolysis; in addition, some of these hydrophobic solvents with a high boiling point, by generating a reducing gaseous atmosphere during the heat treatment, promote the formation of metal ions of lower valence, which is particularly advantageous, for example for obtaining of conductive layers.
  • the hydrophobic solvent used can be an alkane, preferably having from 7 to 15 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon such as benzene or toluene, or a chlorinated solvent such as methylene chloride or carbon tetrachloride.
  • the choice of solvent can be made by those skilled in the art depending on the solubility of the alkoxide used and the intended end use.
  • the concentration, final c of the alkoxide is advantageously between 0.4 and 3 moles / liter.
  • a nonionic surfactant gives satisfactory results in the implementation of the method according to the invention.
  • ionic surfactants comprising mineral elements such as S, P,
  • the water of the reverse micelles of the emulsion can be present in the form of an aqueous solution of an organic or inorganic acid or base, or of a solution of mineral salts, which makes it possible to regulate the conditions of formation of the mineral polymer and, therefore, its structure.
  • the water concentration is given by the water / alkoxide molar ratio hereinafter designated by h; h is preferably between 0.01 and 10.
  • concentration of surfactant which is given by the molar ratio n water / surfactant, and which conditions the rate of hydrolysis as indicated above, is advantageously between 0.4 and 3.
  • the gelation time can vary between a few seconds and several days, depending on the values of c, h and n.
  • metal alkoxides use may be made of lower straight or branched chain alkoxides comprising from 1 to 8 carbon atoms, for example ethoxides, propoxides, isopropoxides, butoxides.
  • the process of the invention can be implemented for different metals, among which there may be mentioned: titanium, vanadium, cadmium, indium, tin, antimony, transition metals (such as cobalt, nickel, copper, zinc, manganese), zirconium, lead, barium, strontium, yttrium, bismuth, aluminum, silicon and rare earths.
  • the metals are chosen so as to obtain the desired final metal oxides.
  • alkoxides of different metals When you want to obtain mixed oxides, you can mix alkoxides of different metals in proportions corresponding to the composition of the desired final oxide. Double alkoxides can also be used. The solubility of the alkoxides in the solvent considered is an important factor which can be determined by a person skilled in the art. Metals can also be introduced by any other means, such as the use of a surfactant containing mineral ions, or of water containing metal salts.
  • alkoxides used are commercial products. They can be prepared by known methods which consist in reacting an alcohol with a metal salt in an alkaline medium. It is known, for example, to prepare alkoxides of silicon, germanium, titanium, zirconium, hafnium, niobium, tantalum, antimony, vanadium, cerium, uranium, thorium, plutonium, by reaction of the corresponding metal chloride on an alcohol in the presence of ammonia, according to the reaction: MClx + x ROH + x NH3 ⁇ M (OR) x + NH4Cl (Cf. "Metal Alkoxides" DC Bradley, Académie Press (1978 )).
  • an organic polymer soluble in this emulsion it is advantageous to add an organic polymer soluble in this emulsion to the emulsion.
  • the nature and the molecular mass of the added polymer make it possible to adapt the chemical and rheological properties of the reaction medium to the mode of shaping of the material before heat treatment in order to obtain films or fibers.
  • suitable polymers mention may be made of polypropylene, polyvinyl acetate, polyamide or polyoxyethylene.
  • any support which has no influence on the properties desired for the final oxide layer and which is resistant to subsequent heat treatment can be used.
  • the method of the invention for performing heat treatment at temperatures lower than those required in the art supports which only resist up to temperatures of the order of 500 ° C. can nevertheless be used.
  • These supports mention may be made of ordinary glass.
  • the partially hydrolyzed product can be applied to the support by any known method, for example by centrifugal coating or by dipping.
  • the coatings obtained are dried, then annealed under either an oxidizing or reducing atmosphere, according to the different degrees of oxidation desired for the metals of the final compound, to remove the organic residues and recrystallize the oxide. It is observed that these oxides are obtained at temperatures lower than those which were necessary in the prior art.
  • c represents the molar concentration of the alkoxide in the reaction mixture
  • n represents the water / surfactant molar ratio
  • h represents the water / alkoxide molar ratio
  • This example relates to the preparation of vanadium oxide.
  • a 50% solution of vanadium pentaisopropoxide (V) in decane was prepared from vanadium pentaisopropoxide (V) in liquid form.
  • An emulsion of reverse micelles of water in decane was prepared with, as surfactant, Triton X 35 (produced by Rohm & Haas) which is an ethoxylated octylphenol of molecular weight 338.
  • the emulsion was added to the solution of alkoxide.
  • the measurement was carried out using a cylindrical rotary rheometer of the Couette type.
  • Example 1 The procedure and the reagents of Example 1 are used, but six hours after the start of the hydrolysis, a layer of the reaction product is applied to a glass substrate by centrifugal coating and it is heated. A layer of V205 200 nm thick was thus obtained.
  • This example relates to the preparation of titanium oxide.
  • the alkoxide used was titanium tetra-tert-butoxide in liquid form, undiluted.
  • Example 3 The procedure and the reagents of Example 3 were used, but by preparing films from a partially hydrolyzed reaction product having a viscosity of less than 4000 centipoises. The gelation was carried out after the film had formed and gave a layer of TiO 2 oxide by calcination at 400 ° C.
  • EXAMPLE 5 The procedure and the reagents of Example 3 were used, but by preparing films from a partially hydrolyzed reaction product having a viscosity of less than 4000 centipoises. The gelation was carried out after the film had formed and gave a layer of TiO 2 oxide by calcination at 400 ° C.
  • a solution of titanium tetra-tert-butoxide in carbon tetrachloride was prepared. Then an emulsion of reverse micelles of water in carbon tetrachloride was prepared with, as surfactant, Triton N42 (produced by Rohm & Haas) which is an ethoxylated nonylphenol of molar mass 396. To this emulsion, we added polyvinyl acetate which is soluble in the reaction medium, at a rate of 5% by weight relative to the reaction medium.
  • the titanium tetra-tert-butoxide solution was added to the stirred emulsion.
  • EXAMPLE 6 This example relates to the preparation of silicon oxide from tetraethoxysilane.
  • An emulsion of reverse micelles of water in decane was prepared with Triton X35 as a surfactant. To this emulsion was added 0.1% by mole of HCl relative to the water necessary for the formation of reverse micelles, in order to catalyze the reaction.
  • the tetraethoxysilane was then added with stirring to the reaction medium.
  • This example relates to the preparation of zirconium oxide from commercial zirconium tetra-n-oxide.
  • EXAMPLE 8 This example illustrates the preparation of a mixed oxide of yttrium and aluminum, starting from double isopropoxide of yttrium and aluminum. An emulsion of reverse micelles of water in decane was prepared with Triton X35 as a surfactant.
  • the double isopropoxide in solution in decane was added with stirring to the reverse micellar emulsion.
  • the gel time for this preparation was approximately 10 hours.
  • the rheological properties of the emulsion before gelation made it possible to obtain a thin layer giving, by calcination at 400 ° C., a corresponding mixed oxide layer.
  • Tetraethoxysilane was added slowly with stirring to an emulsion of reverse micelles of water in benzene with AOT which is an anionic surfactant with two carbon chains (produced by
  • the gel obtained was dried and ground to obtain a powder. After calcining the powder at 900 ° C., the presence of
  • the metal oxide layers thus obtained can be used for the production of compact layers for coatings having special properties such as electrical conduction, transmission of or opacity to certain radiations, mechanical resistance, thermal protection.
  • Microporous layers used as membranes in separative techniques can also be produced by the process of the invention.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de préparation d'oxydes métalliques. Le procédé consiste à effectuer une hydrolyse contrôlée d'alcoxydes métalliques au moyen d'une émulsion contenant des micelles inverses eau/solvant hydrophobe des alcoxydes et un agent tensio-actif, puis à faire subir un traitement thermique au gel polymère obtenu. Pour la préparation de couches d'oxydes métalliques, le produit réactionnel est appliqué sur un support lorsque l'hydrolyse n'est que partielle.

Description

Procédé de préparation d'oxydes métalliques.
La présente invention concerne un procédé de préparation d'oxydes métalliques à partir des alcoxydes des métaux correspondants.
On sait préparer des gels polymères d'oxydes métalliques par hydrolyse des alcoxydes de métaux correspondants. On a préparé en particulier à partir de ces gels, par pyrolyse, des poudres très fines d'oxydes métalliques.
On connait également les couches minces d* oxydes métalliques, ainsi que leur utilisation pour des couches conductrices ou antistatiques, des portes pour des fours à micro-ondes, des électrodes transparentes (pour cellules solaires), des vitres chauffantes, des écrans pour l'électronique.
Mais il est difficile de former des couches, en particulier à partir d'alcoxydes dont l'hydrolyse est très rapide, cette hydrolyse rapide conduisant en effet à une prise en masse rapide et donc à la formation d'un gel solide qui ne peut plus être couché. Habituellement, pour préparer des couches, on trempe d'abord le support dans la solution d'alcoxyde, puis on hydrolyse la solution déjà appliquée. Ainsi, l'obtention de couches de stannate de Cd ou de stannate de Ti ou de Sb, par trempage d'un support dans une solution alcoolique des oxydes métalliques, est décrite dans les brevets GB 2 009 723 et US 3 647531 et dans "History and principles of the sol-gel process and some new multicomponent oxide coatings", H. Dislich et P. Hinz, Journal of Non Crystalline Solids, 48 (1982) 11-16. La couche est hydrolysée après son application, par séchage en atmosphère humide, puis chauffée vers 500-650°C. Ces produits sont utilisés comme matériaux électroconducteurs, ou pour faire des fenêtres, des portes de four à micro-ondes, des panneaux solaires, etc.
Un tel procédé ne permet toutefois pas de contrôler la viscosité de la solution. Or on sait que les gels polymères sont des précurseurs de l'oxyde final souhaité, et donc que le contrôle de la formation de ces polymères permettrait de contrôler la structure de l'oxyde final obtenu. L'obtention d'une structure homogène du polymère est donc indispensable.
Une méthode a été préconisée dans l'art antérieur, et notamment dans "Sol-Gel Processing of Silica I.The rôle of the starting compounds" K. C. Chen, T. Tsuchiya et J.D Hackensie, Journal of Non Crystalline Solids, 81 (1986) 227-237, et dans "Study of Polymerization Processes in Acid and Base Catalyzed Silica Sol-Gel", T.V. Zerda, J. Artaki et J. Jonas, Journal of Non Crystalline Solids, 81 (1986) 365-379. Elle consiste à ajouter goutte à goutte un mélange eau/alcool dans une solution de l'alcoxyde dans l'alcool. Cette méthode ne peut cependant donner des gels très homogènes; en effet, durant l'addition. d'eau, la concentration de l'eau dans la solution n'est pas du tout homogène; elle est très élevée au niveau de la goutte ajoutée, et très faible partout ailleurs. Si cette méthode d'hydrolyse directe est appropriée par exemple pour les alcoxydes de silicium, elle ne l'est pas pour des alcoxydes d'autres métaux qui sont très instables et s'hydrolysent très rapidement, même simplement à l'humidité de l'air. On a également proposé un procédé d'hydrolyse d'un alcoxyde de métal dissous ou dispersé dans une émulsion eau dans l'huile (Chem. Abst. val. 106, n°2, janvier 1987, p. 118, N° 7090v). Dans ce procédé, dans lequel aucun agent tensio-actif n'est utilisé, il se forme une émulsion de gouttelettes d'eau dans l'huile et l'hydrolyse de l'alcoxyde a lieu dans les gouttelettes d'eau. L'oxyde se forme par conséquent dans l'eau, d'où il est extrait par congélation pour être obtenu sous forme solide. Ce procédé présente des inconvénients: il ne permet pas de contrôler la vitesse d' hydrolyse et d' obtenir directement une couche d'oxde métallique sur un support.
Ainsi, il est très souhaitable de trouver un procédé d'hydrolyse des alcoxydes de métaux permettant d'obtenir des solutions visqueuses de polymères ayant une structure homogène préformée et une viscosité adaptée au couchage sur un support et permettant de réguler l'épaisseur de la couche.
La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'oxydes métalliques consistant à hydrolyser les alcoxydes de métal correspondants, puis à faire subir un traitement thermique au gel polymère obtenu de manière à obtenir lesdits oxydes, caractérisé en ce que l'hydrolyse est effectuée en mélangeant les alcoxydes de métal avec une émulsion de micelles inverses d'eau dans un solvant hydrophobe des alcoxydes contenant, un agent tensio-actif.
L'émulsion de micelles inverses eau / solvant hydrophobe des alcoxydes est stable, parfaitement homogène et transparente. La quantité d'eau libre échangée entre les micelles dépend du rapport molaire eau/agent tensioactif, désigné par la suite par n. Quand on mélange cette émulsion avec l'alcoxyde seul ou préalablement mis en solution dans ledit solvant hydrophobe, de façon homogène, l'alcoxyde consomme de l'eau, déplaçant ainsi l'équilibre et provoquant une libération d'eau progressive à partir des micelles. On peut contrôler la vitesse d'hydrolyse en jouant sur le rapport n eau/agent tensioactif et sur le rapport eau/alcoxyde h. L'hydrolyse peut dépendre aussi de la nature de l'agent tensioactif.
Pour obtenir une couche d'oxyde métallique, on applique sur un support le produit résultant du mélange de l'alcoxyde et de l' émulsion contenant les micelles inverses lorsqu'il n'est encore que partiellement hydrolyse, de sorte qu'il n'est pas complètement gélifié. La réaction d'hydrolyse se poursuivra après l'application du produit sur le support. Outre l'avantage de permettre l'obtention d'un gel polymère à structure préformée homogène et de viscosité contrôlée, le procédé selon l'invention met en oeuvre un solvant hydrophobe dans lequel les alcoxydes sont en général beaucoup plus solubles que dans l'alcool, ce qui permet de préparer des solutions plus concentrées et, par conséquent, des couches plus épaisses. De plus, un solvant hydrophobe a une tendance moindre à consommer l'humidité atmosphérique et donc à interférer sur l'hydrolyse; en autre, certains de ces solvants hydrophobes à point d'ébullition élevé, en engendrant une atmosphère gazeuse réductrice au cours du traitement thermique, favorisent la formation d'ions métalliques de valence inférieure, ce qui est particulièrement intéressant, par exemple pour l'obtention de couches conductrices.
Le solvant hydrophobe utilisé peut être un alcane, ayant de préférence de 7 à 15 atomes de carbone, un hydrocarbure aromatique tel que le benzène ou le toluène, ou un solvant chloré tel que le chlorure de méthylène ou le tétrachlorure de carbone. Le choix du solvant peut être fait par l'homme de métier en fonction de la solubilité de l'alcoxyde mis en oeuvre et de l'utilisation finale prévue. La concentration, finale c de l'alcoxyde est avantageusement comprise entre 0,4 et 3 moles/litre.
Un agent tensioactif non ionique donne des résultats satisfaisants dans la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. On peut utiliser par exemple, un octylphénol ou un nonylphénol éthoxylé, ou un alcool à chaîne ramifiée éthoxylé. On peut également utiliser des agents tensioactifs ioniques, comprenant des éléments minéraux tels que S, P,
Na, K, Li, F, Cl.
L'eau des micelles inverses de l' émulsion peut être présente sous forme d'une solution aqueuse d'un acide ou d'une base organique ou minéral, ou d'une solution de sels minéraux, ce qui permet de régler les conditions de formation du polymère minéral et, par conséquent, sa structure.
La concentration en eau est donnée par le rapport molaire eau/alcoxyde désigné dans la suite par h; h est, de préférence, compris entre 0,01 et 10. La concentration en agent tensioactif, qui est donnée par le rapport molaire n eau/agent tensioactif, et qui conditionne la vitesse d'hydrolyse comme on l'a indiqué précédemment, est avantageusement compris entre 0,4 et 3.
Le temps de gélification peut varier entre quelques secondes et plusieurs jours, suivant les valeurs de c, h et n.
Comme alcoxydes de métaux, on peut utiliser des alcoxydes inférieurs à chaîne droite ou ramifiée, comprenant de 1 à 8 atomes de carbone, par exemple des éthoxydes, des propoxydes, des isopropoxydes, des butoxydes.
Le procédé de l'invention peut être mis en oeuvre pour différents métaux parmi lesquels on peut citer: le titane, le vanadium, le cadmium, l'indium, l'étain, l'antimoine, les métaux de transition (tels que cobalt, le nickel, le cuivre, le zinc, le manganèse), le zirconium, le plomb, le baryum, le strontium, l'yttrium, le bismuth, l'aluminium, le silicium et les terres rares. Les métaux sont choisis de façon à obtenir les oxydes métalliques finals désirés.
Lorsque l'on veut obtenir des oxydes mixtes, on peut mélanger des alcoxydes de différents métaux dans des proportions correspondant à la composition de l'oxyde final désiré. On peut également utiliser des alcoxydes doubles. La solubilité des alcoxydes dans le solvant considéré est un facteur important qui peut être déterminé par l'homme de métier. On peut aussi introduire des métaux par tout autre moyen, tel que l'utilisation d'un agent tensioactif contenant des ions minéraux, ou d'eau contenant des sels métalliques.
De nombreux alcoxydes utilisés sont des produits commerciaux. Ils peuvent être préparés par des procédés connus consistant à faire réagir un alcool sur un sel de métal en milieu alcalin. Il est connu, par exemple, de préparer des alcoxydes de silicium, de germanium, de titane, de zirconium, de hafnium, de niobium, de tantale, d'antimoine, de vanadium, de cerium, d'uranium, de thorium, de plutonium, par réaction du chlorure métallique correspondant sur un alcool en présence d'ammoniac, suivant la réaction: MClx + x ROH + x NH3→ M(OR)x + NH4Cl (Cf. "Métal Alkoxydes" D.C. Bradley, Académie Press (1978)).
Il est avantageux d'ajouter à l' émulsion, un polymère organique soluble dans cette émulsion. La nature et la masse moléculaire du polymère ajouté permettent d'adapter les propriétés chimiques et rhéologiques du milieu réactionnel au mode de mise eh forme du matériau avant traitement thermique en vue d' obtenir des films au des fibres. Parmi les polymères convenables, on peut citer le polypropylène, le polyacétate de vinyle, le polyamide ou le polyoxyéthylène.
Lors de la préparation de couches d'oxydes, on peut utiliser tout support n' ayant pas d' influence sur les propriétés souhaitées pour la couche d'oxyde finale et résistant au traitement thermique ultérieur. Le procédé de l'invention permettant d'effectuer un traitement thermique à des températures inférieures à celles qui sont requises dans l'art antérieur, des supports ne résistant que jusqu'à des températures de l'ordre de 500 °C peuvent néanmoins être utilisés. Parmi ces supports, on peut citer le verre ordinaire. Le produit partiellement hydrolyse peut être appliqué sur le support par tout procédé connu, par exemple par enduction centrifuge ou par trempage.
Les couchages obtenus sont séchês, puis recuits sous atmosphère soit oxydante, soit réductrice, en fonction des différents degrés d'oxydation souhaités pour les métaux du composé final, pour éliminer les restes organiques et recristalliser l'oxyde. On observe que l'on obtient ces oxydes à des températures inférieures à celles qui étaient nécessaires dans la technique antérieure.
La présente invention est illustrée de façon non limitative par les exemples suivants.
Dans ces exemples, c représente la concentration molaire de l'alcoxyde dans le mélange réactionnel, n représente le rapport molaire eau/agent tensioactif et h représente le rapport molaire eau/alcoxyde. EXEMPLE 1
Cet exemple concerne la préparation d'oxyde de vanadium. On a préparé une solution à 50% de pentaisopropoxyde de vanadium (V) dans le décane, à partir de pentaisopropoxyde de vanadium (V) sous forme liquide. On a préparé une émulsion de micelles inverses d'eau dans le décane avec, comme agent tensioactif, le Triton X 35 (produit par Rohm & Haas) qui est un octylphénol éthoxylé de poids moléculaire 338. On a ajouté l' émulsion à la solution d'alcoxyde. Les quantités utilisées pour les divers constituants étaient telles que c = 0,5 mole/1 h = 0,7 n = 0,6 La gélification était achevée au bout de 10 à 12 heures. On estime qu'il y a formation de gel lorsque la viscosité devient infinie au point d'inflexion de la courbe n = f(t). La mesure a été effectuée à l'aide d'un rhéomètre rotatif cylindrique du type Couette.
EXEMPLE 2
On mis en oeuvre le mode opératoire et les réactifs de l'exemple 1, mais six heures après le début de l'hydrolyse, on a appliqué une couche du produit réactionnel sur un substrat de verre par enduction centrifuge et l'on a chauffé. On a ainsi obtenu une couche de V205 de 200 nm d'épaisseur.
EXEMPLE 3
Cet exemple concerne la préparation d'oxyde de titane. L'alcoxyde utilisé était le tétra-tert-butoxyde de titane sous forme liquide, non dilué.
On a préparé une émulsion de micelles inverses d'eau dans le décane avec, comme agent tensioactif, le Triton X35 de l'exemple 1. L'alcoxyde a ensuite été ajouté sans dilution préalable, sous agitation, à l'émulsion micellaire inverse. Les proportions des différents réactifs mis en oeuvre étaient telles que c = 0,8 mole/1 h = 0,7 n = 0,6 Le temps de gélification, contrôlé par viscosimétrie, était de 80 minutes environ.
EXEMPLE 4
On a mis en oeuvre le mode opératoire et les réactifs de l'exemple 3, mais en préparant des films à partir d'un produit réactionnel partiellement hydrolyse ayant une viscosité inférieure à 4000 centipoises. La gélification s'est effectuée après la formation du film et a donné par calcination à 400°C une couche d'oxyde Ti02. EXEMPLE 5
On a préparé une solution de tétra-tert-butoxyde de titane dans le tétrachlorure de carbone. Puis on a préparé une émulsion de micelles inverses d'eau dans le tétrachlorure dé carbone avec, comme agent tensioactif, le Triton N42 (produit par Rohm & Haas) qui est un nonylphénol éthoxylé de masse molaire 396. A cette émulsion, on a ajouté du polyacétate de vinyle qui est soluble dans le milieu réactionnel, à raison de 5% en poids par rapport au milieu réactionnel.
La solution de tétra-tert-butoxyde de titane a été ajoutée à l'émulsion maintenue sous agitation.
LesL proportions des différents réactifs mis en oeuvre étaient telles que c = 1 mole/1. h = 2 n = 1,2
Le temps nécessaire pour l'obtention d'un gel, évalué selon le procédé de l'exemple 3, était de 5 heures environ.
EXEMPLE 6 Cet exemple concerne la préparation d'oxyde de silicium à partir de tétraéthoxysilane.
On a préparé une émulsion de micelles inverses d' eau dans le décane avec, comme agent tensioactif, du Triton X35. On a ajouté à cette émulsion, 0,1% en mole d'HCl par rapport à l'eau nécesaire à la formation des micelles inverses, afin de catalyser la réaction.
Le tétraéthoxysilane a ensuite été ajouté sous agitation au milieu réactionnel.
Les proportions des différents réactifs étaient telles que: c = 2 moles/1, h = 2 n = 4
Dans ces conditions, un gel a été obtenu en 10 heures environ. Une calcination à 400°C pendant 5 heures environ a permis d'obtenir SiO2.
EXEMPLE 7
Cet exemple concerne la préparation d'oxyde de zirconium à partir de tétra-n-propoxyde de zirconium du commerce.
On a préparé une émulsion de micelles inverses d' eau dans le décane, avec, comme agent tensioactif, le Triton. X45 (produit par Rohm à Haas) qui est un octylphénol éthoxylé ayant une masse molaire de 426. L'alcoxyde a été ajouté à l'émulsion micellaire sous agitation. Les proportions des différents réactifs mis en oeuvre sont telles que c = 1 mole/1. h = 0,5 n = 1,1 Le temps de gel pour cette préparation était de 20 minutes environ. Une calcination à 400°C a permis d'obtenir l'oxyde correspondant ZrO2.
EXEMPLE 8 Cet exemple illustre la préparation d'un oxyde mixte d'yttrium et d'aluminium, à partir d' isopropoxyde double d'yttrium et d'aluminium. On a préparé une émulsion de micelles inverses d'eau dans le décane avec, comme agent tensioactif, le Triton X35.
L'isopropoxyde double en solution dans le décane a été ajouté sousagitation à l'émulsion micellaire inverse.
Les proportions des différents réactifs mis en oeuvre étaient telles que c = 1,7 mole/1. h = 1,- n = 0,8 Le temps de gel pour cette préparation était de 10 heures environ. Les propriétés rhéologiques de l' émulsion avant gélification ont permis d'obtenir une couche mince donnant par calcination à 400°C, une couche d'oxyde mixte correspondant.
EXEMPLE 9
On a ajouté lentement du tétraéthoxysilane sous agitation à une émulsion de micelles inverses d'eau dans le benzène avec de l'AOT qui est un agent tensioactif anionique à deux chaînes carbonées (produit par
Fluka).
Les proportions des différents réactifs étaient telles que c = 2 moles/1. h = 2 n = 1
Le temps de gélification pour cette préparation était de 5 heures environ. EXEMPLE 10
On a ajouté un mélange équimolaire de têtra-n-propoxyde de zirconium et de tétraéthoxysilane à une émulsion de micelles inverses d'eau dans le décane, en présence de Triton X45 tel qu'utilisé dans l'exemple 7. La proportion des différents réactifs mis en oeuvre était telle que c = 1,5 mole/1. h = 1,0 n = 1,0
Le gel obtenu a été séché et broyé pour obtenir une poudre. Après calcination de la poudre à 900°C, on a mis en évidence la présence de
Zircone ZrSiO4.
Les couches d'oxyde métallique ainsi obtenues peuvent être utilisées pour la réalisation de couches compactes pour revêtements présentant des propriétés spéciales telles la conduction électrique, la transmission de ou l'opacité à certains rayonnements, la résistance mécanique, la protection thermique. On peut réaliser également par le procédé de l'invention des couches microporeuses utilisées en tant que membranes dans des techniques séparâtives.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation d'oxydes métalliques consistant à hydrolyser les alcoxydes de métal correspondants, puis à faire subir un traitement thermique au gel polymère obtenu de manière à obtenir lesdits oxydes, caractérisé en ce que l'hydrolyse est effectuée par mise eh contact des alcoxydes de métal avec une émulsion contenant des micelles inverses d'eau dans un solvant hydrophobe des alcoxydes, ladite émulsion contenant en outre un agent tensio-actif.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange alcoxydes/émulsion est appliqué en couche sur un support lorsqu'il n'est que partiellement hydrolyse.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 au 2, caractérisé en ce qu'un oxyde mixte est préparé à partir d'un mélange d'alcoxydes des différents métaux se trouvant dans ledit oxyde mixte.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un oxyde mixte est préparé à partir d'un alcoxyde double.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les alcoxydes sont utilisés en solution dans un solvant hydrophobe identique à celui qui fait partie de l'émulsion.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le métal est choisi parmi le titane, le vanadium, le cadmium, l'indium, l'étain, l'antimoine, les métaux de transition (tels que le cobalt, le nickel, le cuivre, le zinc, le manganèse), le zirconium, le plomb, le baryum, le strontium, l'yttrium, le bismuth, l'aluminium, le silicium et les terres rares.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le solvant hydrophobe est un alcane, un hydrocarbure aromatique ou un solvant chloré.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le solvant est le décane.
9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le solvant est le tétrachlorure de carbone.
10. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le solvant est le benzène.
11.Procédé selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'agent tensioactif est un agent tensioactif non ionique.
12.Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'agent tensioactif est un alcool à chaîne ramifiée éthoxylé ou un phénol éthoxylé.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'agent tensioactif est un agent tensioactif ionique.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'agent tensioactif contient au moins un élément choisi parmi S, P, Na, K,
Li, F, Cl.
15.Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'eau des micelles inverses de l' émulsion est présente sous forme de solution aqueuse d'un acide, d'une base au de sels minéraux.
16.Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les alcoxydes sont des alcoxydes inférieurs ayant de 1 à 8 atomes de carbone.
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'alcoxyde est un éthoxyde, un propoxyde, un isopropoxyde, un butoxyde ou un mélange de deux au plusieurs de ces composés.
18. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'émulsion contenant les micelles inverses contient en outre un polymère organique.
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le polymère est choisi parmi le polypropylène, le polyacétate de vinyle, le polyamide ou le polyoxyéthylène.
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