[發明專利]一種低溫薄鉑涂層的制備方法

在審

• 申請號: 202110089767.6
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112851407A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 胡勁;張世輝;王開軍;段云彪;何亞;張佳敏;蔣中鳴;王智毅
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C04B41/88
• 分類號: C04B41/88
• 代理公司: 天津煜博知識產權代理事務所(普通合伙) 12246
• 代理人: 朱維

本發明涉及一種低溫薄鉑涂層的制備方法，屬于貴金屬材料制備技術領域。本發明將氯鉑(Ⅳ)酸溶于去離子水或無水乙醇中得到氯鉑酸溶液；將有機物加入到氯鉑酸溶液中攪拌均勻得到氯鉑酸涂料，然后將氯鉑酸涂料刷涂在陶瓷基體上，烘干，并在溫度為550?650℃下燒結，反復進行3次以上的刷涂、烘干和燒結過程，得到致密薄鉑涂層。有機物可增加氯鉑酸與基體的潤濕性和粘結性，在溫度550?650℃下燒結，氯鉑酸充分揮發分解為金屬鉑，可得致密的薄鉑涂層。

技術領域

本發明涉及一種低溫薄鉑涂層的制備方法，屬于貴金屬材料制備技術領域。

背景技術

金屬鉑材料具有高穩定性、耐腐蝕性、不可替代性等優異性能，使其在汽車工業、電子和電子工業、軍事裝備、航空航天等方面成為關鍵材料。尾氣凈化催化劑、氧傳感以及電子器件等方面使用的鉑薄膜、涂層材料都起到至關重要的作用。因此有必要研究制備操作簡單，適合工業應用的方法。

制備鉑涂層和薄膜材料方法中，主要有鉑漿法、電沉積法、化學鍍、物理氣相沉積、等離子噴涂等。電沉積和化學鍍制備鉑層，工藝復雜，易造成貴金屬損失；物理氣相沉積、等離子噴涂制備鉑層，設備要求高、成本大；而傳統的鉑漿法適合制作厚薄膜純鉑材料，且燒結溫度一般在1000℃以上的高溫。

發明內容

本發明針對現有技術中工藝復雜、成本高、貴金屬損失嚴重、燒結溫度高等問題，提供一種低溫薄鉑涂層的制備方法，本發明方法采用氯鉑(Ⅳ)制備低溫薄鉑涂層原料，通過添加少量有機物增加與基體潤濕性和粘結性，并在溫度為550-650℃下燒結獲得致密的薄鉑涂層，并且氯鉑酸涂料易于配制，不會造成經濟損失，鉑層燒結過程簡單安全，可應用于工業化生產。

一種低溫薄鉑涂層的制備方法，具體步驟如下：

(1)將氯鉑(Ⅳ)酸溶于去離子水或無水乙醇中得到氯鉑酸溶液；

(2)將有機物加入到步驟(1)氯鉑酸溶液中攪拌均勻得到氯鉑酸涂料，然后將氯鉑酸涂料刷涂在陶瓷基體上，烘干，并在溫度為550-650℃下燒結，反復進行3次以上的刷涂、烘干和燒結過程，得到致密薄鉑涂層；

所述步驟(1)氯鉑酸溶液的濃度為0.1-2g/mL；

所述步驟(2)有機物為聚乙二醇、乙二醇、檸檬酸、異丙醇中的一種或多種；

所述有機物與氯鉑酸溶液的質量比為1:10-100；

所述步驟(2)烘干溫度為20-100℃；

所述步驟(2)燒結氣氛為空氣、氧氣、氬氣或氮氣。本發明不選擇鹽酸配制氯鉑酸涂料，防止涂料酸性太高腐蝕基體，同時避免氯元素的殘留腐蝕涂層界面導致失效，通過添加少量有機物增加與基體潤濕性和粘結性，并且選擇焙燒溫度為550-650℃，溫度過低氯鉑酸處于分解階段，將導致涂層殘留PtCl₄和PtCl₂物質，溫度為550-650℃下燒結，氯鉑酸充分分解揮發生成金屬鉑，得到致密的薄鉑涂層。

本發明的有益效果是：

本發明配制氯鉑酸涂料過程簡單，且不會造成貴金屬的經濟損失，適用于多種基體；采用的氯鉑酸和有機物在燒結過程都揮發成氣體，不殘留雜質；燒結工藝簡單，在550-650℃的低溫下就能得到均勻致密的薄鉑涂層。

附圖說明

圖1為實施例2ZrO₂陶瓷表面制備的鉑涂層的SEM圖(放大倍數500倍)；

圖2為實施例2ZrO₂陶瓷表面制備的鉑涂層的XRD圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細說明，但本發明的保護范圍并不限于所述內容。

實施例1：一種低溫薄鉑涂層的制備方法，具體步驟如下：