纳米二氧化钛涂层快速高温热处理工艺的制作方法
【专利摘要】一种制造具有纳米二氧化钛涂层的基材的方法，其特征在于对已附着在基材上的纳米二氧化钛膜，进行快速高温热处理，使得基材表面温度为900～1500℃，从而形成一层优化的纳米二氧化钛结晶层，显著提高结晶层的硬度及耐磨性。以此作为基础，进行二氧化钛晶体的生长，能显著提高纳米二氧化钛涂层与基材的附着力，提高二氧化钛膜的寿命。
【专利说明】纳米二氧化钛涂层快速高温热处理工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种涂层处理方法，尤其是一种纳米二氧化钛涂层处理方法，属于表面处理【技术领域】。
【背景技术】
[0002]二氧化钛是一种优异的光催化物质，近年来在很多领域进行试验，如空气净化中的除臭、抗菌，水处理中的降解有机物，通常采用喷涂、旋涂或浸溃方式在基材上涂覆纳米二氧化钛溶胶并加温成膜，但由于成膜硬度及耐磨性差，导致使用一段时间后，膜从基材上脱落，因此难以实际应用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种纳米二氧化钛涂层快速高温热处理工艺的方法，显著提高纳米二氧化钛涂层的硬度及耐磨性。以此为基础，进行二氧化钛晶体的生长，提高二氧化钛膜与基材 的附着力，避免二氧化钛膜从基材上脱落，从而提高二氧化钛的使用寿命。解决问题的手段
[0004]发明人在制造纳米二氧化钛膜的过程中进行了大量的研究，发现通过喷涂、旋涂或浸溃方式在基材上涂覆纳米二氧化钛溶胶并加温至不高于60(TC成膜后，再在高温热处理炉内在富氧的条件下快速加温至1300°C进行不超过3秒钟的热处理，原有的纳米二氧化钛膜的硬度及耐磨性有了显著的提高，基材没有被融化，基于此，发明人提出了本发明。
[0005]根据本发明的纳米二氧化钛涂层快速高温热处理工艺的特征在于，对已附着在基材上的纳米二氧化钛膜，用电炉进行快速高温热处理，使得基材表面温度为800~1500°C ；或者用可燃性气体燃烧对已附着在基材上的纳米二氧化钛膜进行快速高温热处理，使得基材表面温度为800~1500°C ;或者用可燃性固体(如煤、木材等)燃烧对已附着在基材上的纳米二氧化钛膜进行快速高温热处理，使得基材表面温度为800~1500°C。
[0006]发明效果
[0007]根据本发明纳米二氧化钛涂层快速高温热处理工艺制得的纳米二氧化钛膜在硬度及耐磨性方面获得明显改善。
【具体实施方式】
[0008]实施例一
[0009]样件I采用浸溃方式在基材上涂覆纳米二氧化钛溶胶并加温至不高于600°C成膜。
[0010]实施例二
[0011]样件2用样件I在电炉中进行快速热处理，处理温度为1000°C，时间为I秒。
[0012]实施例三
[0013]样件3用样件I在液化气火焰中进行快速热处理，处理温度为1000°C，时间为I秒。
[0014]测试实施例四
[0015]对样件1、2、3 分别进行维氏硬度:215Kg/mm2、510Kg/mm2、580Kg/mm2。
[0016]样件2低于样件3主要是因为火焰热处理时会使二氧化钛渗入炭原子，进一步提高了膜的硬度。
[0017]测试实施例五
[0018]对样件1、2、3分别用软木牙签根部进行划擦，样件I膜有脱落现象，样件2、3膜无脱落，耐磨性能提高明显。
[0019]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发 明要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种制造具有纳米二氧化钛涂层的基材的方法，其特征在于对已附着在基材上的纳米二氧化钛膜，进行快速高温热处理，使得基材表面温度为900~150(TC，从而形成一层优化的纳米二氧化钛结晶层。
2.一种制造具有纳米二氧化钛涂层的基材的方法，其特征在于附着在基材上的纳米二氧化钛膜是通过喷涂、旋涂或浸溃方式在基材上涂覆的纳米二氧化钛溶胶，经过不高于600°C热处理。
3.—种制造具有纳米二氧化钛涂层的基材的方法，其特征在于采用电加热、气加热、煤加热或木材等可燃物质加热的方式。
4.一种制造具有纳米二氧化钛涂层的基材的方法，其特征在于对纳米二氧化钛膜的高温热处理时间不超过3秒钟。
5.根据权利要求1~4任何一项制造出的纳米二氧化钛涂层，包含纯二氧化钛涂层，以及掺杂所有能提高光催化性能的元素的杂化二氧化钛涂层。
6.根据权利要求1~5中任何一项制造出来的纳米二氧化钛涂层，是用来显著改善纳米二氧化钛涂层的硬度。
7.根据权利要求1~6中任何一项制造出来的纳米二氧化钛涂层，是用来显著改善纳米二氧化钛涂层的耐磨性。
8.根据权利要求1~7中任何一项制造出来的纳米二氧化钛涂层，是用来改善负载的纳米二氧化钛膜的附着力。`
【文档编号】C23C20/08GK103834937SQ201210472674
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月21日 优先权日:2012年11月21日
【发明者】严文强, 冯冠华 申请人:江苏康润净化科技有限公司