The invention relates to a method for preparing a surface insulating titanium dioxide nano film on a glass substrate surface, wherein an insulating film is prepared on a hydroxylated glass substrate by sol-gel process. First on the glass substrate by hydroxylation treatment with Pirahan solution (H: 2 SO: 4: H: 2 O: 2 = 70: 30, V / V) at room temperature for 30 minutes, with deionized water leaching and drying. Titanate solution was dissolved in ethanol solvent, then acetyl acetone was used as chelating agent, and then hydrolyzed with ethanol water solution. The sol-gel solution containing titanate was obtained by adding drying inhibitor two methyl formamide. The treated glass substrate is immersed in the sol solution which is arranged, and then the insulation film of the glass substrate is obtained by the method of standing, lifting and drying, and then sintering, heat preservation and cooling. The process of the invention is simple, and the titanium dioxide nanometer film produced on the glass substrate has good anti friction function and insulation property.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种,采用溶胶—凝胶法在羟基化的玻璃基片表面上制备绝缘性、耐磨的二氧化钛纳米薄膜。
技术介绍
随着现代电力工业的发展,对设备部件表面性能的要求越来越高,特别是在高温、高压、高速、腐蚀介质等条件下,部件材料的破坏常常自表面开始,表面的局部损坏又往往造成部件的整体失效。表面工程技术就是利用各种表面涂镀层及改性技术,以少量的膜层材料获得基材不具备而又期望具有的性能与功能。它可显著提高材料的强度、高低温疲劳寿命、材料表面的耐腐蚀、耐高温、抗氧化、耐磨性能。电力系统除使用传统的瓷和玻璃绝缘子,相对新型的、由有机材料制成的硅橡胶类外绝缘产品,包括合成绝缘子、RTV(温室硫化硅橡胶)涂料及增爬裙,也在一定程度上被接受,且正在发挥瓷及玻璃绝缘子无法替代的防污闪作用。目前瓷绝缘子表面涂覆RTV涂料仅强调防污闪的单项性能,综合性能普遍偏低,特别是有效期偏短(3-5年),因此一直作为变电设备的补救性、临时性反污措施,难以被电力设计和基建部门所接受。目前电力系统防污闪工作存在一项紧迫问题变电设备缺少具有优良防污闪性能的、通用型的、正式性(或持久性)的外绝缘产品,以获得良好的耐污闪性能,同时免除繁重的清扫工作。TiO2具有稳定的化学性能,熔点高达1830℃,能够抵御酸或碱的腐蚀,在光的照射下不会发生分解。TiO2催化效率高,无毒无害,利用其光催化消除和降解污染物成为环境领域最为活跃的一个研究方向。TiO2的介电常数ε大,绝缘性能好,禁带宽度为3.2eV。TiO2薄膜的性质会随着制备方法和制备条件的不同而改变,目前制备TiO2薄膜的方法大致有溶胶—凝胶法、CVD法( ...
【技术保护点】
一种玻璃基片表面绝缘性二氧化钛纳米薄膜的制备方法,其特征在于包括如下步骤:1)玻璃基片羟基化预处理:将玻璃基片浸于体积比为H↓[2]SO↓[4]∶H↓[2]O↓[2]=70∶30的溶液中,于室温下处理30分钟,再用去离子水淋洗,放在一个防尘装置内在烘箱中干燥;2)将钛酸盐溶于乙醇溶剂,乙醇与钛酸盐的摩尔比为4~5∶1,再加入乙酰丙酮作为螯合剂,乙酰丙酮与钛酸盐的摩尔比为1~1.2∶1,用磁力搅拌器搅拌,混合均匀后,再采用混合滴加方式加入乙醇水溶液,使水与钛酸盐摩尔比为1~2∶1,乙醇水溶液中水和无水乙醇体积比为1∶9;然后在溶液中再加入重量比为1~5%的干燥抑制剂二甲基甲酰胺,得到稳定、均匀、透明的浅黄色溶胶溶液;3)将预处理后的玻璃基片浸入配置好的含有钛酸盐的溶胶溶液中,静置5~10分钟后进行提拉,再放入温度为120℃的烘箱中,使单晶硅片表面的溶胶干燥,即在单晶硅片表面覆有薄膜;4)把覆有薄膜的玻璃基片放入马弗炉在120℃下保温30分钟,以3℃/分钟的速度缓慢升温至450~500℃,保温1小时后自然冷却,即得到玻璃基片表面绝缘性二氧化钛纳米薄膜。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:程先华,亓永,顾勤林,李健,周华,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]
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