大尺寸無裂紋孔徑可控多孔玻璃基片的制備工藝研究.pdf

1、本文對大尺寸、無裂紋孔徑可控多孔玻璃基片的制備工藝進行了深入的研究?？讖娇煽囟嗫撞Ａ抢免c硼硅玻璃經(jīng)受控?zé)崽幚矸窒嘀频玫摹７窒嗪蟮牟Ａе袝纬筛烩c硼相和富硅相，其中富鈉硼相在酸溶液、水或醇鹽中具有選擇性浸析的特性。母體玻璃經(jīng)富鈉硼相溶出后，可以得到具有三維連通的多孔SiO2骨架結(jié)構(gòu)的多孔玻璃。多孔玻璃的孔徑和孔容可以通過改變制備流程和參數(shù)實現(xiàn)調(diào)節(jié)可控。多孔玻璃具有生物兼容性好、化學(xué)穩(wěn)定性高、表面可修飾等特點，有潛力應(yīng)用于生物制藥、催化

2、化學(xué)、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域。
　　 本研究選擇7.5Na2O-26.5B2O3-66.0SiO2(mol％)作為母體玻璃組成，采用掃描電鏡和壓汞儀測試作為表征手段，研究了多孔玻璃基片的制備工藝中的不同玻璃組成、熱處理溫度、熱處理時間、酸浸析濃度、酸浸析時間、堿處理對孔結(jié)構(gòu)和性能的影響，研究了不同酸浸析緩蝕劑對多孔玻璃基片機械強度的影響，優(yōu)化了孔徑可控多孔玻璃基片制備的工藝流程和參數(shù)。
　　 研究結(jié)果表明，在玻璃組成中外加1 m

3、ol％TiO2，會促進玻璃分相并增大多孔玻璃的孔徑、孔容。熱處理溫度過高過低或時間過長過短，都無法得到相互交聯(lián)的兩相結(jié)構(gòu)，阻礙酸浸析反應(yīng)進行，存在最優(yōu)熱處理溫度和時間為620℃、24h。調(diào)節(jié)酸浸析濃度和時間對完全溶出分相玻璃的富鈉硼相起關(guān)鍵作用，在95℃、0.5 mol/L HCl處理24h，可獲得孔徑介于80-100nm的多孔玻璃。在酸浸析溶液中添加飽和Na2B4O7作為緩蝕電解質(zhì)，可有效降低浸析區(qū)域和未浸析區(qū)域間的應(yīng)力不均，在不降低