Badania z wykorzystaniem spektroskopii FTIR żeli i powłok z układu Al2O3-TiO2-SiO2

W pracy zajęto się badaniami próbek monolitycznych oraz powłok z układu Al2O3-TiO2-SiO2, wykorzystując do syntezy metodę zol-żel. Żele były wygrzewane w różnych temperaturach (500oC, 850oC oraz 1100oC) odpowiadających temperaturom wygrzewania cienkich filmów na różnego typu podłożach. Powłoki były nanoszone poprzez zanurzanie próbek, a następnie ich wynurzanie ze stałą prędkością z odpowiedniego zolu. Powłoki glinowo-tytanowo-krzemionkowe nanoszono w ten sposób na podłoża węglowe, ze stali oraz na stop tytanowy. Wszystkie otrzymane próbki badano, wykorzystując spektroskopię FTIR, dyfrakcję rentgenowską XRD oraz mikroskopię elektronową SEM wraz z mikroanalizą rentgenowską EDS. We wszystkich widmach IR można było wyróżnić pasma pochodzące od drgań rozciągających grupy OH (przy około 3432-3672 cm-1) oraz pasma przypisane drganiom zginającym w cząsteczkach H2O (przy 1630 cm-1), co może być wynikiem zastosowania metody zol-żel do syntezy. Intensywność wymienionych pasm maleje w miarę wygrzewania próbek. W widmach IR próbek z układu Al2O3-TiO2-SiO2zaobserwowano dodatkowo obecność pasm pochodzących od drgań połączeń Si-O oraz Al-O.

In this work, samples of Al2O3-TiO2-SiO2system, in the form of bulk ones and thin films were obtained using the sol-gel method. The bulk samples were heated at different temperatures (500oC, 850oC and 1100oC) corresponding to the annealing process of coatings, deposited on different substrates by dipping and pulling out samples from the proper sol with the stable speed. Thin films of Al2O3-TiO2-SiO2system were deposited on carbon, steel and titanium alloy substrates. All bulk samples were studied by the FTIR spectroscopy and the X-ray diffractometry while thin films were also investigated by the electron microscopy together with the EDS method. In all IR spectra measured, the bands assigned to the stretching vibrations of OH groups (at about 3432-3672 cm-1) together with the bending vibrations in H2O molecules (at about 1630 cm-1) are observed, what is connected with the sol-gel synthesis. The intensity of all those bands decreases during an annealing process. In the IR spectra of samples of Al2O3-TiO2-SiO2system the presence of bands assigned to the Si-O bond vibrations and bands due to Al-O bond vibrations are observed.