溶膠介紹

溶膠介紹 忠信科技陳忠詰

報告大綱 • 壹：溶膠定義。 • 貳：溶膠演進。 • 參：第二代溶膠與第三代溶膠之比較。 • 肆：良好溶膠的指標。

壹：溶膠定義 一：膠體：親水性固體粒子吸水而成，具半流動性及半透光性。二：溶膠：（一）固體粒子粒徑小於可見光。（二）流動性及透光性良好。（三）粒子安定性高。

貳：溶膠演進 （一）第一代：原料直接塗佈成原料薄膜後再作反應轉成成品。問題：（1）膜層成份複雜。（2）存在氣泡、孔洞。（3）厚度均勻性差。（4）污染嚴重、工安問題。（二）第二代：以有機金屬為原料：原料先作成溶膠（但無法純化）後鍍膜。問題同上，但厚度均勻性較佳。（三）第三代：以無機化合物為原料：原料先作成半成品，經純化後再作成溶膠。鍍膜均勻性佳、物性充分表現、良率高、無污染及工安問題。

第二代奈米溶膠（ TiO2為例） Ti（OR）4＋H2O＝ Ti（OR）3（OH）＋HOR Ti（OR）3（OH）＋ H2O＝ Ti（OR）2（OH）2＋ HOR Ti（OR）2（OH）2＋ H2O＝ Ti（OR）（OH）3＋HOR Ti（OR）（OH）3＋H2O＝ Ti（OH）4＋HOR Ti（OH）4＋Ti（OH）4→2 TiO2＋4H2O 2 TiO2＋ Ti（OH）4→3 TiO2＋2H2O 3 TiO2＋Ti（OH）4→4TiO2（※）＋2H2O 4 TiO2→ → → →→→→→ TiO2（n）（※ TiO2有A、B、R及非晶態同時存在）（反應為在反應槽中加入原物料及酸，直接進行結膠。）

第二代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，相對量會不斷變動。三：結晶形態複雜（4種）而無法控制。四：粒徑會不斷變大。五：溶劑的揮發太快，固含量變異性大。

第二代奈米溶膠藥液改善

有機反應與無機反應的特性比較

第三代奈米溶膠（ TiO2為例）： TiCl4＋H2O→ TiCl4‧ H2O （預處理步驟） TiCl4‧ H2O ＋NH4OH →Ti（OH）4＋NH4Cl（中和反應） Ti（OH）4＋NH4Cl ＋H2O→→ Ti（OH）4 （純化步驟） Ti（OH）4 ＋H2O2→ Ti（OH）4 ‧ H2O2 （結膠反應） Ti（OH）4 ‧ H2O2→TiO2＋H2O＋ O2（熟化反應）（反應包括預處理、中和、純化、結膠、熟化五步驟）（各反應在分別獨立的反應槽進行）

第三代奈米溶膠特性 • 一：流程複雜而特殊。 • 二：反應條件要求很嚴格。 • 三：形成的溶膠成份很單純而安定。 • 四：溶膠粒子結晶良好而安定。 • 五：溶膠粒子的粒徑極為安定。 • 六：溶膠的固含量變異性很小。 • 七：溶膠可長期安定存在。

參：第二代溶膠與第三代溶膠之比較（一）溶膠生產方式的比較參：第二代溶膠與第三代溶膠之比較（一）溶膠生產方式的比較

（二）溶膠本身特性之比較

（三）鍍膜操作的比較

（四）溶膠鍍膜膜層特性之比較

肆：良好溶膠的指標 • 一：粒徑≦20nm：透光度高。 • 二：布朗運動作用明顯：不需加懸浮劑。 • 三：結晶良好而安定：長期安定性高。 • 四：表面吸附力強：不需加Binder即可附著。 • 五：易宜成膜：可在較低溫熔解或燒結。

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