非水解溶胶-凝胶法制备钛酸铝薄膜及其性能调控

钛酸铝薄膜具有熔点高、低膨胀、隔热好和耐腐蚀等优异性能，是防止Si3N4、SiC等高温结构陶瓷高温氧化的理想材料。为此，美、欧发达国家都投入巨资开展相关研究，他们采用溶胶-凝胶法（HSG）和化学气相沉积法（CVD）制备了钛酸铝薄膜，美国还获得了两项专利。本项目基于课题组已获的国家发明专利，创新地应用非水解溶胶-凝胶法（NHSG）制备钛酸铝薄膜。研究NHSG法合成钛酸铝过程中溶胶-凝胶转变的微观机制和溶胶的稳定化机理，优化溶胶制备工艺。采用优化的成膜工艺在SiC基体上制备钛酸铝薄膜。通过离子掺杂提高薄膜的热稳定性能，探讨其稳定机理，并且优化和调控薄膜的高温抗氧化性能。采用NHSG法制备钛酸铝薄膜是至今国内外未见报道的一项极富挑战性的研究，不仅具有重要的理论意义，而且还能打破国外专利技术垄断、形成具有我国自主知识产权的创新技术，在国防、航天方面具有很重要的实际应用价值。