Vliv povrchových vrstev připravených metodou sol-gel na korozní chování křemičitých skel
Autor: Petra Bursíková
Ročník: 5.
Ústav skla a keramiky
Školitel: Doc. Ing. Aleš Helebrant, CSc.
Konzultant: Ing. Jana Jiřičková
Povrchové vrstvy připravené metodou sol-gel mohou výrazně ovlivnit vlastnosti původního materiálu (optické, mechanické, chemické). Jednou z možností jejich využití je ochrana substrátů proti působení koroze. Práce studovala vliv anorganických povrchových vrstev na korozi mikroskopických podložních skel. Titaničité vrstvy byly naneseny metodou dip-coating, výchozí sol byl připraven z tetra-n-butylorthotitanátu za použití isopropanolu, destilované vody a HCl (sol A) nebo kyseliny octové (sol B). Nanesený film byl po vysušení vypálen při teplotách 450 nebo 550°C. Mírou rozpouštění povrchových vrstev byla koncentrace SiO2 v korozním roztoku měřená metodou AAS.
Nanesené titaničité vrstvy v alkalickém prostředí ( výchozí pH=10,5) mírné zvýšily rozpouštění substrátu v porovnání s neupraveným sklem. Tyto výsledky lze vysvětlit poklesem pH roztoku na hodnotu 8,5 po několika hodinách koroze neupraveného skla. U skel s TiO2 vrstvou se hodnota pH pohybovala v mezích 10,5-9,7. Přes vyšší rychlost rozpouštění vykazují vzorky s TiO2 vrstvou menší vizuální poškození povrchu než sklo neupravené. V pufrovaném roztoku (pH=7,7) je rozpouštění potaženého skla pomalejší vzhledem k neupravenému substrátu. Vyšší teplota výpalu titaničitých vrstev snižuje rychlost převodu SiO2 do roztoku, typ kyseliny použité k přípravě výchozího solu tuto rychlost významně neovlivnil.