图 2 制备负载型陶瓷膜的浸吸过程(dipping)
干燥和灼烧过程中,由于张力的存在,膜表面会产生裂缝,有时还会出现针孔,这就使得膜的制成变得十分困难,条件也就相当苛刻。首先,干燥温度不能太高,而且要在一定湿度的空气中进行,这样液体才会缓慢而均匀地挥发出来,不致于破坏膜的连续性。其次,灼烧时升温速度必须比较慢,使得整个膜均匀受热,温和地进行脱水。
即使在如此苛刻的条件下,膜的合成并不总是成功的,人们不得不另辟蹊径,即加入某些有机物,如纤维素、聚乙烯醇、聚乙二醇或丙三醇等,这样就可以大大提高制备的成功率,灼烧时也可以较快的速度升温。这些有机物的作用还不十分清楚,可能是作为添加剂改变了溶胶的粘度、水保留性等性质,也可能是作为增塑剂减少了干燥时收缩过程的张力,从而避免了裂缝的出现。
膜的缺陷(如裂缝、针孔)也可以通过多次浸吸来消除,而多次浸吸也是增加膜厚度的主要方法。尽管膜厚度与浸吸时间的平方根成正比,但一次浸吸太厚极易导致膜上裂缝的出现。