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水基电泳制备纳米氧化锆涂层研究(6)

时间:2022-12-27 22:16来源:毕业论文
②液体介电常数 Powers[16]探究了不同溶剂的-Al悬浮液的介电常数和导电性,观察到悬浮液会极大的提升原纯净液体的导电性和介电常数。特别是含有杂质的

②液体介电常数

Powers[16]探究了不同溶剂的β-Al悬浮液的介电常数和导电性,观察到悬浮液会极大的提升原纯净液体的导电性和介电常数。特别是含有杂质的水溶剂因为游离吸附的原因导电性和悬浮液区别很大。Powers等认为只有液体的介电常数在12~25的范围内,才会发生沉积[16]。介电常数太低,游离能量太不足无法沉积;介电常数很高,液体中的离子浓度太高,影响电泳速率。因此,液体必须保持低离子浓度,低介电常数。这里的介电常数通常指相对介电常数。

③悬浮液电导率

Ferrari和Moreno[17]在仔细研究悬浮液的电导率后提出,悬浮液电导率是电泳沉积的关键因素。研究指出,如果悬浮液导电性很好,粒子运动低;如果导电性很差,粒子所带的电荷就不稳定。改变温度和分散剂浓度都会改变悬浮液电导率。沉积只发生在一个很窄的电导率范围内。不同温度、分散剂,这个合适的导电率区域不同。过高的电导率限制沉积的形成,但在电导率范围内适当增加电流可以确保电泳的成功[18]。文献综述

④悬浮液的粘度

我们可以通过测量粘度得到分散剂的最佳添加量,但在电泳过程中,固含量低,粘度不能用来评估悬浮液的分散状态[17, 18]。但是理想悬浮液的确应该是低粘度,高介电常数和低电导率。

⑤Zeta电位

颗粒的Zeta电位是电泳沉积的关键因素,因此悬浮颗粒获得高且均匀的表面电荷至关重要。Zeta电位起到如下作用(1)通过确定颗粒间相互的排斥作用强度稳定悬浮液(2)决定电泳过程粒子运动的方向和速率(3)决定沉积物生坯的密度。系统的总体稳定性取决于悬浮液中单个颗粒间的相互作用,而相互作用由静电和范德华力这两种相互作用影响。颗粒间相互作用决定了一个分散系统可否凝结。颗粒必须携带高电荷以获得高静电斥来避免团聚。粒子的电荷同样会影响沉积生坯的密度。沉积过程中颗粒相互接近并产生吸引力。颗粒如果携带电荷不足,凝结间距较大,生成多孔的沉积物。相反,如果沉积过程中颗粒表面电荷过高,他们就会彼此排斥,占据位置,导致高的堆积密度[19]。因此,为了获得最高密度的生坯,控制悬浮液溶剂和添加剂的种类浓度至关重要。Zeta电式可以通过多种充电剂如酸、碱、电解质等控制[20]。虽然这些添加剂的作用机制不同,但选择的主要标准是对极性和沉积速率的影响。

⑥悬浮液稳定性

电泳是胶体或悬浮液中的粒子在电场中运动的现象,通常发生在双电层电荷降为零远大于颗粒尺寸的距离,这时,颗粒将在电场作用下相对液相移动。直径在1μm以下的颗粒由于布朗运动保持悬浮,而大于1μm需要连续搅动。悬浮液的稳定性通过沉降速率和絮凝倾向描述。稳定的悬浮液没有絮凝的趋势,慢慢的在容器底部形成致密、强附着力的沉积物。絮凝的悬浮液沉降迅速,形成低密度、弱附着力的沉积物。如果悬浮液过于稳定,电场克服不了粒子间作用力,无法沉积。电极附近的悬浮液不稳定[21],这种局部的不稳定性可能是由电解或粒子放电形成的离子引起。这种离子导致靠近电极表面的悬浮液絮凝。需要找到合适的物理、化学参数来描述或预测悬浮液的沉积能力。大多数学者使用Zeta电位和电泳迁移率表征悬浮液的沉积能力,但这并不是确定悬浮液沉积能力的唯一因素。例如,在铝的酒精悬浮液中加入电解质不会显著改变悬浮液的Zeta电位,但只有加入电解质才会发生沉积。来.自^优+尔-论,文:网www.youerw.com +QQ752018766-

(2) 过程参数

①电泳时间 水基电泳制备纳米氧化锆涂层研究(6):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_115669.html

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