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）（OH）3＋HORTi（OR）（OH）3＋H2O＝Ti（OH）4＋HORTi（OH）4＋Ti（OH）4→2

TiO2＋4H2O

2

TiO2

＋Ti（OH）4→3

TiO2＋2H2O

3

TiO2＋Ti（OH）4→4TiO2（※）＋2H2O

4TiO2→→→→

→

→

→

→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(wèn)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(wú)法控制。四：TiO2的粒徑會(huì)不斷變大。五：溶劑的揮發(fā)太快，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2～4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(wú)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