[发明专利]SiO2溶胶凝胶液及用其制备压电颗粒表面SiO2涂层的方法

权利要求书

1.一种用SiO₂溶胶凝胶液制备压电颗粒表面SiO₂涂层的方法，所述的SiO₂溶胶凝胶液的组分及质量百分比为：正硅酸四乙酯25-35％，乙醇5-10％，N,N-二甲基甲酰胺20-30％，聚乙烯醇0.5-1％，盐酸及醋酸0.3-0.5％，其余为水，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

第一步，配置SiO₂溶胶凝胶液，以正硅酸四乙酯和水作为主反应物，以乙醇为互溶剂，以盐酸和醋酸为催化剂，另外添加聚乙烯醇和N,N-二甲基甲酰胺为成膜控制剂，恒温搅拌使各组分均匀分散；

第二步，把压电颗粒浸入经过陈化的SiO₂溶胶凝胶液，搅拌并且超声处理，通过抽滤实现压电颗粒和溶胶凝胶液的分离，利用氨水加速吸附在压电颗粒表面的溶胶凝胶液凝胶；

第三步，把表面涂有SiO₂凝胶的压电颗粒进行热处理，使溶剂挥发，然后进行烧结，最后随炉冷却，使得压电颗粒表面获得一层均匀致密、结合牢固的SiO₂涂层。

2.根据权利要求1所述的用SiO₂溶胶凝胶液制备压电颗粒表面SiO₂涂层的方法，其特征是，所述的SiO₂溶胶凝胶液的pH值为3-4。

3.根据权利要求1所述的用SiO₂溶胶凝胶液制备压电颗粒表面SiO₂涂层的方法，其特征是，第一步中，所述的恒温搅拌，其温度为40℃，搅拌时间为3-4小时。

4.根据权利要求1所述的用SiO₂溶胶凝胶液制备压电颗粒表面SiO₂涂层的方法，其特征是，第二步中，所述的压电颗粒为钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铅、铌酸锂、钽酸锂中的一种，所述的压电颗粒的粒径为3-125μm。

5.根据权利要求1所述的用SiO₂溶胶凝胶液制备压电颗粒表面SiO₂涂层的方法，其特征是，第二步中，所述的陈化，其时间为36-240小时。

6.根据权利要求1所述的用SiO₂溶胶凝胶液制备压电颗粒表面SiO₂涂层的方法，其特征是，第二步中，所述的搅拌并且超声处理，具体参数为：搅拌时间为3-5分钟，搅拌转速为400r/min，超声时间为3-5分钟。

7.根据权利要求1所述的用SiO₂溶胶凝胶液制备压电颗粒表面SiO₂涂层的 方法，其特征是，第二步中，所述的氨水中NH₃的质量百分比为5-10％。

8.根据权利要求1所述的用SiO₂溶胶凝胶液制备压电颗粒表面SiO₂涂层的方法，其特征是，第三步中，所述热处理从室温开始升温，在150℃保温5小时，使溶剂挥发，升温速率为3℃/min，然后在500℃保温2小时进行烧结。

9.根据权利要求1所述的用SiO₂溶胶凝胶液制备压电颗粒表面SiO₂涂层的方法，其特征是，浸过SiO₂溶胶凝胶液的压电颗粒经过氨水凝胶、热处理后，冷却至室温再次浸入SiO₂溶胶凝胶液，然后再经氨水冲洗、热处理，该过程最多重复8次，以增厚膜层及提高膜层的致密性。