nh chất khác nhau.
2.1.1.5. Ưu nhược điểm của phương pháp sol – gel
2.1.1.5.a. Ưu điểm
- Khả năng điều kiển linh hoạt các thành phần ban đầu. - Tạo màng cĩ độ tinh khiết và tính
- Cần nhiệt độ chế tạo thấp. - Khả năng tạo hình tốt.
- Phương pháp mới tạo màng kính.
2.1.1.5.b. Nhược điểm
- Chi phí (hao phí) cao đối với các loại vật liệu thơ. - Hao hụt nhiều trong quá trình tạo thành màng. - Độ xốp cao
- Dễ bị rạn nứt trong quá trình nung sấy.
. Các phương pháp phủ màng
Cĩ nhiều phương pháp tạo màng như: nhúng, quay, phun, phủ lăn trịn, phủ hố học… Mỗi phương pháp đều cĩ ưu, nhược điểm riêng và màng tạo ra từ những phương pháp khác nhau thì cũng cĩ những tí
Hình 2.6:Vài phương pháp tạo màng từ dung dịch (phun, nhúng, quay...).
2.1.1.6.a. Phương pháp phủ nhúng (dip coating)
dịch phủ và sau n tốc thích hợp trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cố định ủ yếu vào tốc dộ kéo màng, mật độ phần tử rắn và độ nhớ
Phủ nhúng là phương pháp mà đế nền được nhúng hồn tồn vào dung đĩ được kéo lên với một vậ
. Độ dày màng phụ thuộc ch t trong dung dịch.
Nhúng đế Tạo thành lớp màng ướt Bay hơi dung mơi
Phương pháp phủ nhúng được thực hiện theo những bước sau: - Đế nền được nhúng trong dung dịch và bắt đầu kéo màng.
- Dung dịch bám vào đế và được kéo lên với vận tốc thích hợp. Lớp bên trong di chuyển cùng với đế cịn lớp bên ngồi cĩ xu hướng trơi xuống bình dung dịch.
- Tách dung dịch dư và cho bay hơi.
Độ dày màng phủ phụ thuộc chủ yếu vào độ nhớt của dung dịch và tốc độ kéo màng. Độ dày màng cĩ thể được tính bằng cơng thức của Landau-levich:
2 / 1 6 / 1 3 / 2 ) . ( ) . ( . 94 , 0 g v h LV ρ γ η = (2.4) Với h: độ dày màng phủ
v: vận tốc kéo theo phương thẳng đứng
hủ quay (spin coating)
Phủ quay là phương pháp tạo màng khá đơn giản và ít tốn kém. Dung dịch được đưa lên đế nền đã gắn sẵn trên một trục quay ly tâm và tiến hành quay để tán mỏng màng và bay hơi dung dịch dư. Màng tạo được khá đồng nhất và cĩ độ dày tương đối lớn. Các giai đoạn phủ quay bao gồm:
- Nhỏ dung dịch lên trung tâm bề mặt đế nền. - Bắt đầu quay.
- Kết thúc quay.
- Bay hơi dung dịch dư.
Trong khi quay, chất lỏng loang chảy nhanh do tác dụng của lực li tâm và khi kết thúc, màng đã được tán mỏng, tiếp tục cho bay hơi để màng kết chặt hơn. Vì lực li tâm (cĩ xu hướng kéo màng ra bên ngồi) cân bằng với lực nhớt (kéo màng vào trong) nên màng tạ η: độ nhớt γLV: sức căng bề mặt của chất lỏng ρ: mật độ g: lực hấp dẫn 2.1.1.6.b. Phương pháp p o ra cĩ độ đồng đều cao .
B Bước 2 Bước 3 + 4
Hình 2.8: Mơ hình cơ bản tạo màng bằng phương pháp phủ quay.
Độ dày màng được tính bằng cơng thức:
1 ước 3 / 1 2 2 1 ⎟⎟⎞⎜⎜⎝⎛ 3 ⎟⎟⎠⎞ ⎛ ρ η Ao Ao m (2.5)
ơi trên một đơn vị thể tích ban đầu
hơi của dung mơi
2.1.1.6 un (spray coating)
huỷ tinh… Tuy nhiên để tạo ra một lớp phủ cĩ ⎠ ⎜⎜ ⎝ − = ω ρ ρ A h Với:
ρA: khối lượng dung mơi bay hơi trên một đơn vị thể tích ρAo: khối lượng dung mơi bay h
η: độ nhớt ω: vận tốc gĩc m: vận tốc bay
.c. Phương pháp phủ ph
Kĩ thuật phun được sử dụng rộng rãi trong cơng nghiệp sơn phủ. Kĩ thuật phun phủ rất khả thi khi tạo một lớp màng mỏng lên các tấm thuỷ tinh cĩ hình dạng phức tạp như đèn, hay các vật chứa bằng t
tính chất quang học tốt (độ dày sai lệch khơng quá 5%) trên một diện tích bề mặt lớn chưa được áp dụng ở quy mơ cơng nghiệp. Khi sử dụng thiết bị phun tự động thẳng (loại HGS-Venjakop) kết kợp với chế độ phun HVLP (dung tích cao và áp suất thấp) để phun phủ lên một tấm thuỷ tinh phẳng (0,5 m × 0,5 m) thì cĩ thể tạo được lớp phủ cĩ độ dày trong khoảng 100 - 220 nm với độ dày chính xác khoảng 5 - 10%. Ưu điểm lớn nhất của phương pháp phun phủ là khơng bị lãng phí nguyên vật liệu như các phương pháp khác.
2.1.1.6.d. Phương pháp phủ chảy (flow coating)
Đây là kĩ thuật rĩt chất lỏng cần phủ lên đế sau đĩ để cho dung dịch chảy trên đế để tạo lớp màng mỏng. Sơ đồ phủ được minh họa trong hình 2.9.
Hình 2.9: Phương pháp phủ chảy.
c nghiêng của đế, độ nhớt của chất lỏng phủ ể tạo lớp phủ trên ười ta cĩ thể kết hợp thêm kĩ thuật quay tấ
Độ dày lớp phủ sẽ phụ thuộc vào gĩ
và tốc độ bay hơi dung mơi. Ưu điểm của phương pháp này là cĩ th các tấm đế khơng nhất thiết phải phẳng. Ngồi ra ng
m đế sau khi phủ chất lỏng để tạo lớp phủ đồng nhất hơn. Nếu khơng sử dụng kĩ thuật quay thì độ dày lớp phủ sẽ tăng từ đỉnh đến phần đáy của tấm đế.