[发明专利]一种以多孔衬底材料为支撑的梯度结构薄膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种多孔衬底功能性梯度薄膜的制备方法，它利用对流－扩散效应在多孔衬底表面制备梯度薄膜，使薄膜材料与衬底在结构上形成连续渐变的梯度结构，从而达到降低应力，增加薄膜与衬底的结合强度与热膨胀适配性等目的。本发明制备的以多孔材料为支撑制备的功能梯度薄膜，不仅与衬底间存在组成和结构上的连续渐变的梯度结构，具有良好的结合，同时可实现由于梯度结构所赋予的特殊物理、化学性能。

主权项

1.一种以多孔衬底材料为支撑的梯度结构薄膜的制备方法，其特征在于其具体制备工艺包括如下步骤：A.选择粉体制备成型，预烧后获得孔隙率为30％～50％的多孔衬底材料；B.选择可提供薄膜组分的物质作溶质，将溶质溶于溶剂中，配制沉积溶液；C.将多孔材料以周边密封的形式置于容器上，在容器中注入溶液，通过调节溶液的压力和温度，使溶液进入衬底材料并维持其液面始终在多孔衬底材料的表面上；D.溶剂在衬底表面挥发，并发生溶剂-溶质在多孔衬底孔道中的对流-扩散运动，导致溶质在多孔材料上表面及其附近孔道中的沉积，形成具有梯度结构的沉积层；E.挥发-沉积0.5h～100h后，将容器中溶液移出，注入溶剂进行与步骤D相似的挥发过程，以清洗衬底材料孔道中的溶质和调节溶质沉积的梯度结构；F.将带有沉积层的多孔衬底由容器上取下，于烘箱中加热烘干，然后放入高温炉中在保护气氛下烧结，冷却后得到沉积在多孔衬底材料上的以多孔衬底材料为支撑的梯度结构薄膜。