Нанесение покрытий золь-гель методом

Студ. Подалинский В.В., к.т.н., доц. Алексеев И.С.

В работе рассматривается разработка установки по нанесения покрытия на стекло из нанокристалического TiO2, золь-гель методом. Стекло с нанесенным покрытием используется в реакторе по очистке воды. Так же, как и в воздухе, в воде органические примеси, попав на поверхность частички TiO2, могут быть окислены до CO2 и H2O. К настоящему времени показано, что в облучаемых суспензиях TiO2 этому процессу подвержены практически любые органические соединения. Однако, как правило, характерное время полного окисления составляет несколько часов, это частично связано с существенно более медленной диффузией органических молекул в воде, чем в воздухе.

В настоящее время существует большой выбор методов по нанесению покрытий, такие как электрофорез, термофорез, расслоение, гибридные методы. Золь-гель метод имеет преимущества, так как он не требует энергоемкого, дорого оборудования. Является гораздо более экономичным и экологически чистым и позволяет получать материалы сложного химического состава и структуры, а также покрытия особой чистоты с необходимыми свойствами.

Нанесение золя на подложку возможно различными методами, такими как: метод окунания, метод аэрозольного распыления и метод центробежного ускорения. Основными параметрами, по которым производится выбор метода нанесения, являются форма и размер подложки, на которой необходимо получить покрытие. Так как в данной работе образцы представляют собой стекло прямоугольной формы, был выбран центробежный метод нанесения покрытий.

Этот метод является оптимальным при получении покрытий на представленных образцах, так как обеспечивает минимальный расход пленкообразующего раствора и обеспечивает равномерную толщину покрытий.

На рисунке 1 представлен рабочий узел разработанной установки по нанесению покрытий золь-гель методом.

      

art14-01

1 – швеллер; 2 – винтовое соединение; 3 – пружина; 4 – нож; 5 – бак; 6 – микрометр; 7 – заслонка

Рисунок 1 – Рабочий узел установки

     

Принцип работы рабочего узла следующий: раствор заливается в бак 5, микрометром 6 регулируется зазор при открытии заслонки 7. В этот зазор вытекает раствор, который затем попадает на стекло и ножом 4 равномерно распределяется по поверхности. Швеллер 1 служит для крепления рабочего узла на установку, а также для крепления бака 5, ножа 4. Пружина 3 служит для подпружинивания ножа 4, в случае неравнотолщинности стекла.


Опубликовано в сборнике тезисов докладов XLVII Научно-технической конференции преподавателей и студентов УО «ВГТУ», 2014 г.

УДК УДК 661.882'022-14