奈米材料的比較.ppt

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1、奈米材料的比較忠信科技陳忠詰三大比較A：反應(yīng)型V﹒S﹒結(jié)晶型。B：奈米溶膠加工V﹒S﹒傳統(tǒng)加工。C：不同奈米材料之比較。A：反應(yīng)型V﹒S﹒結(jié)晶型。報(bào)告大綱壹：藥液生產(chǎn)方式與藥液成份。貳：藥液生產(chǎn)方式的比較參：藥液特性比較。肆：Coating的原理及操作。伍：Coating操作的比較。陸：成品的性質(zhì)比較。柒：整體評(píng)估。壹：藥液生產(chǎn)方式與藥液成份一：反應(yīng)型奈米溶膠（TiO2為例）：Ti（OR）4＋H2O＝Ti（OR）3（OH）＋HORTi（OR）3（OH）＋H2O＝Ti（OR）2（OH）2＋HORTi（OR）2（OH）2＋H2O＝Ti（OR）（

2、OH）3＋HORTi（OR）（OH）3＋H2O＝Ti（OH）4＋HORTi（OH）4＋Ti（OH）4→2TiO2＋4H2O2TiO2＋Ti（OH）4→3TiO2＋2H2O3TiO2＋Ti（OH）4→4TiO2（※）＋2H2O4TiO2→→→→→→→→TiO2（n）（※TiO2有A、B、R及非晶態(tài)同時(shí)存在）（反應(yīng)為水解、縮合兩步驟，藉操作條件在同一槽進(jìn)行。）反應(yīng)型奈米溶膠藥液的問題一：溶液成份複雜：至少10種成份。二：溶液中成份，相對(duì)量會(huì)不斷變動(dòng)。三：TiO2的結(jié)晶形態(tài)複雜（4種）而無法控制。四：TiO2的粒徑會(huì)不斷變大。五：溶劑的揮發(fā)太快，

3、固含量變異性大。二：結(jié)晶型奈米溶膠（TiO2為例）：TiCl4＋H2O→TiCl4?H2OTiCl4?H2O＋NH4OH→Ti（OH）4＋NH4ClTi（OH）4＋NH4Cl＋H2O→→→Ti（OH）4Ti（OH）4＋H2O→Ti（OH）4?H2OTi（OH）4?H2O＋H2O2→→TiO2＋H2O＋O2（反應(yīng)包括預(yù)處理、中和、純化、結(jié)膠、熟化五步驟）（各反應(yīng)在分別獨(dú)立的反應(yīng)槽進(jìn)行）貳：藥液生產(chǎn)方式的比較項(xiàng)目反應(yīng)型結(jié)晶型原物料Ti（OR）4TiCl4價(jià)格（元∕升）1000～40002500操作步驟15操作時(shí)間1小時(shí)64小時(shí)設(shè)備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單複雜而

4、特殊操作困難度低很高參：藥液特性比較比較項(xiàng)目反應(yīng)型結(jié)晶型主成份種類10（膠合劑∕分散劑）2主成份變異性高（反應(yīng)持續(xù)）不變固含量變異性高（溶劑揮發(fā)）很低TiO2含量變異變動(dòng)很低TiO2結(jié)晶型態(tài)A、B、R及非晶態(tài)anataseTiO2粒徑持續(xù)變大不變（水合強(qiáng)）肆：Coating的原理及操作一：反應(yīng)型：（一）吸附原理：1?溶劑揮發(fā)，固體沉積。2?膠合劑作用。3?燒結(jié)成膜。（二）操作：1?拉昇速度快。2?低溫、低濕。3?一次coating。4?高溫?zé)Y(jié)。二：結(jié)晶型：（一）吸附原理：奈米粒子的高吸附性及高成膜性。（二）操作：1?多次Coating：底

5、塗、增厚、（面塗）2?中溫、低溼。3?依需求有多種燒結(jié)條件。不同塗佈層的功用及厚度分類功用厚度（nm）控制要因底塗1?形成良好附著2?填平孔隙10～15藥液溫度濕度增厚完成所需膜厚依需要（100～200）拉昇速度藥液溫度面塗使表面平整化10～20拉昇速度伍：Coating操作的比較比較項(xiàng)目反應(yīng)型結(jié)晶型浸泡次數(shù)可一次完成3～4次藥液溫度愈低愈好30～40℃環(huán)境溫度愈低愈好30～35℃濕度愈低愈好愈低愈好拉昇速度對(duì)膜厚愈快愈厚愈快愈厚自動(dòng)控制不能可自動(dòng)控制分析頻率高（2～4Hr∕次）低（3～6天∕次）操作條件調(diào)整隨藥液老化調(diào)整不需要換槽要求2～

6、4週半年～一年污染防治要求高一般陸：成品的性質(zhì)比較比較項(xiàng)目反應(yīng)型結(jié)晶型膜厚再現(xiàn)性不佳良好膜層安定性容易脫膜安定性高光譜再現(xiàn)性不佳良好光譜安定性不佳良好燒結(jié)溫度較高較低反應(yīng)型光譜不安定的原因一：鍍層成份複雜且相對(duì)量會(huì)不斷變動(dòng)。二：TiO2的結(jié)晶形態(tài)複雜（4種）而無法控制。三：溶劑揮發(fā)太快，膜層會(huì)留下孔洞。四：膜層厚度隨溶劑揮發(fā)而變。五：成份比重差異太大。反應(yīng)型膜層易脫落的原因一：溶劑揮發(fā)，膜層會(huì)留下孔洞。二：鍍層成份相對(duì)量變動(dòng)時(shí)，造成結(jié)晶缺陷。（成份由原物料經(jīng)中間產(chǎn)物至TiO2，比重不斷提高，留下結(jié)晶缺陷。）三：TiO2粒徑不斷變大，亦會(huì)留下

7、結(jié)晶缺陷。四：TiO2粒徑太大，附著力迅速下降。柒：整體評(píng)估項(xiàng)目?jī)?nèi)容反應(yīng)型結(jié)晶型操作浸泡次數(shù)可一次完成3～4次藥液溫度愈低愈好30～40℃拉升速度100（mm/min）50（mm/min）操作環(huán)境低溫低溼中溫低溼自動(dòng)控制不能可自動(dòng)控制分析頻率高（2～4Hr∕次）低（3～6天∕次）操作條件調(diào)整隨藥液老化調(diào)整不需要調(diào)整換槽頻率2～4週半年～一年成本100％30～50％成品品質(zhì)品質(zhì)安定性不佳良好品質(zhì)再現(xiàn)性不佳良好膜層吸附性不佳良好後製程要求高一般污染防治需求很高一般奈米溶膠加工V﹒S﹒傳統(tǒng)加工不同奈米材料之比較