Susanna Laurén Aug 11, ’16 < 20210311

浸渍镀膜–快速制备纳米颗粒薄膜的方法

纳米颗粒薄膜在防反射,防雾,自清洁等多功能涂料领域中应用广泛。它也被频繁用于生产,例如材料保护层,防止金属腐蚀等方面。如何制备这些纳米颗粒薄膜是值得考虑的问题。我们通常很难从目前的几种制备方法中选出最适合自己应用的方法。但如果薄膜的堆积密度不是首先需要考虑的问题时,浸渍镀膜则是目前最简单的纳米粒子涂覆基材的方法。更多百欧林纳米薄膜沉积解决方案,请查看产品页

浸渍镀膜工艺流程

理论上,浸渍镀膜非常简单。将基材垂直浸入含有纳米颗粒的溶液中。首先让基材保持浸没在溶液中,并留出一些时间进行纳米颗粒沉积;之后,将基材从溶液中提拉出并使其干燥。但是,当需要精确控制沉积材料在基材上的性质时(厚度、沉积密度等),浸渍镀膜的过程也有几个因素需要考虑。

浸渍镀膜过程一般分为三个步骤:

  • 基材浸入
  • 纳米颗粒吸附和基材表面溶剂排出
  • 溶剂挥发

基材浸入

基材的浸入通常是采用垂直浸入的方法。但为了得到不对称的沉积厚度,还可以采用不同角度的倾斜浸入方法。浸入通常由计算机程序控制,以实现自动浸入和恒定的浸入速率。浸入后,将基材保留在溶液中,留出足够的时间完全润湿基材。基材和纳米颗粒表面的物理化学性质都会影响需要浸渍的时间长短。

纳米颗粒沉积

在浸没完成之后,将基材从溶液中提拉出。基材提拉的速度会影响镀层的均匀性,较高的提拉速度会导致镀层较厚。因此,在基材提出的整个过程中应该保持速度恒定,并且避免任何振动。

溶液的浓度也是重要的影响因素。浓度太低会导致基材的镀层不均匀,高浓度溶液会引起溶液相中的纳米颗粒团聚,从而导致纳米颗粒的多层自组装。因此,合适的溶液浓度对保持镀膜的均匀性也十分重要。

在某些时候,可能还会通过将基材浸入多次,从而制备多层薄膜。也可能需要通过加入不同浸渍溶液来生产具有类复合材料的多层薄膜,这些功能都可以使用我们的多杯浸渍镀膜机实现。基材表面溶剂此时会被排出。

挥发

挥发阶段是使溶剂从制备的基材镀膜中蒸发。挥发时间通常取决于所使用的溶剂,并可以通过加热基材来减少挥发时间。如果是使用挥发性很强的溶剂(例如酒精),则挥发可在提拉过程中,溶液排出阶段就开始了。

如何选择正确的沉积方法

如上述讨论,浸渍镀膜提供了一种最简单快速的纳米颗粒沉积方法。但还是需要根据您的应用选择合适的沉积方式和工艺。如要获得不同纳米颗粒沉积方法的概述,请点击文件5种常见纳米颗粒薄膜沉积制备方法

参考文献

[1] L. Landau, B., and G. Levich, “Dragging of a liquid by a moving plate”, Dynamics of Curved Fronts 1988, 141-153.

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