胡 庆1，谭广繁1，汤惠东1，江伟辉1, 2，刘健敏2，陈 婷1，江 峰1，冯 果2
(1. 景德镇陶瓷大学，江西 景德镇 333403；2. 国家日用及建筑陶瓷工程技术研究中心，江西 景德镇 333001)
摘 要：以正丙醇锆和正硅酸乙酯分别为锆源和硅源，正丙醇为溶剂，无水柠檬酸为辅助添加剂，采用非水解溶胶-凝胶结合浸渍-提拉镀膜工艺在碳化硅(SiC)基底上制备硅酸锆(ZrSiO4)抗氧化薄膜。采用XRD、FT-IR、SEM、EDS 等分析测试手段研究了无水柠檬酸辅助ZrSiO4 合成影响机理，以及无水柠檬酸添加量、镀膜次数对ZrSiO4 合成和薄膜形貌的影响，并研究了薄膜的抗氧化性能。结果表明：无水柠檬酸能促进矿化剂氟化锂(LiF)在正丙醇中的溶解，从而促进纯相ZrSiO4的合成。当无水柠檬酸添加量(与正丙醇锆的摩尔比)为1.1︰1、镀膜次数为5 次时可以在SiC 基底上获得平整致密、无开裂、膜厚约为500 nm 的ZrSiO4 薄膜。在1450 °C 高温氧化60 h 后，未镀膜的SiC 基底单位面积增重为7.2354×10-4 g/cm2，而镀上ZrSiO4 薄膜后，单位面积增重仅为2.2283×10-4 g/cm2，且样品表面相对平整、无裂纹，表明制备ZrSiO4 薄膜具有优异的高温抗氧化性能。
关键词：硅酸锆薄膜；非水解溶胶-凝胶法；无水柠檬酸；抗氧化