টাইটানিয়াম অক্সিডেশন রঙিন ফিল্মের প্রস্তুতির প্রক্রিয়া

I. TiO2 অক্সাইড ফিল্মের প্রস্তুতির পদ্ধতি

1. বায়ুমণ্ডল গরম করার অক্সিডেশন পদ্ধতি

টাইটানিয়াম বায়ুমণ্ডলে অক্সিডাইজ করে। গরম করার সময় বাড়ার সাথে সাথে অক্সাইড ফিল্মের পুরুত্ব ধীরে ধীরে বাড়তে থাকে, ফলে বিভিন্ন টোন হলুদ থেকে সায়ানে এবং তারপর বেগুনিতে পরিবর্তিত হয়। এই পদ্ধতির সুবিধা হল এটি সস্তায় এবং প্রচুর পরিমাণে টাইটানিয়াম রঙ করতে পারে, ভাল আনুগত্য সহ একটি পৃষ্ঠের রঙিন ফিল্ম প্রাপ্ত করে। যাইহোক, রঙের বৈচিত্র্য সীমিত এবং রঙের পরিসর সমৃদ্ধ নয়। রঙের অভিন্নতা এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা দুর্বল, এবং রঙটি সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন। অক্সিজেনযুক্ত বায়ুমণ্ডলে উত্তপ্ত এবং রঙিন হওয়ার পাশাপাশি, নাইট্রোজেন বায়ুমণ্ডলে উত্তপ্ত হলে, টাইটানিয়াম পৃষ্ঠের উপর একটি টিআইএন ফিল্ম তৈরি হয়, যা একটি সোনালি হলুদ রঙ উপস্থাপন করে এবং উচ্চ পরিধানের প্রতিরোধ ক্ষমতা রাখে।

2. অ্যানোডিক অক্সিডেশন পদ্ধতি

একটি ইলেক্ট্রোলাইটে টাইটানিয়াম অ্যানোড এবং স্টেইনলেস স্টিল বা অ্যালুমিনিয়াম ক্যাথোডের মধ্যে ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয় এবং অ্যানোডিক অক্সিডেশন একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার মাধ্যমে ঘটে, একটি রঙিন অক্সাইড ফিল্ম তৈরি করে। অ্যানোডিক অক্সিডেশনের জন্য ইলেক্ট্রোলাইটগুলির মধ্যে রয়েছে জলীয় দ্রবণ, অ{1}}জলীয় দ্রবণ এবং গলিত লবণ। সাধারণত, ফসফরিক অ্যাসিড, বোরিক অ্যাসিড এবং তাদের লবণের জলীয় দ্রবণগুলি ঘন অক্সাইড ছায়াছবি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়; যখন গলিত লবণ এবং নন-জলীয় দ্রবণ ব্যবহার করা হয় পাতলা অক্সাইড ফিল্ম তৈরি করতে। TiO2 অক্সাইড ফিল্মের পুরুত্বকে প্রভাবিত করে সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য ফ্যাক্টর হল প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ, এবং এর পুরুত্ব সাধারণত প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের সমানুপাতিক। অতএব, ভোল্টেজ পরিবর্তন করে, অক্সাইড ফিল্মের পুরুত্ব নিয়ন্ত্রণ করা যায় এবং এইভাবে অক্সাইড ফিল্মের রঙ নিয়ন্ত্রণ করা যায়। এই পদ্ধতিটি ভালভ ধাতুগুলিতে (Zr, W, Nb, Ta, Al, ইত্যাদি) বিভিন্ন রচনা এবং বৈশিষ্ট্যের অক্সাইড ফিল্ম প্রস্তুত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। অক্সাইড ফিল্মের বৈশিষ্ট্য রয়েছে যেমন ঘনত্ব, স্থিতিশীলতা এবং শক্তিশালী আনুগত্য, এবং ক্ষয়-প্রতিরোধী আবরণ, ক্যাপাসিটরের জন্য ডাইলেক্ট্রিকস এবং ট্রানজিস্টরের জন্য গেট অক্সাইড ব্যবহার করা যেতে পারে।

3. PVD (ভৌত বাষ্প জমা) হল এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে তরল বা কঠিন পদার্থগুলিকে বাষ্পীভূত করা হয় এবং তারপর একটি স্তরে জমা করা হয়।

পিভিডি কৌশলগুলির মধ্যে রয়েছে স্পটারিং, আয়ন প্লেটিং, তাপীয় বাষ্পীভবন, লেজারের বাষ্পীভবন এবং আয়ন ইমপ্লান্টেশন। কয়েক ন্যানোমিটার থেকে কয়েক মাইক্রোমিটার পর্যন্ত পুরুত্ব সহ ফিল্ম বা মাল্টিলেয়ার ফিল্ম প্রস্তুত করতে পিভিডি ব্যবহার করা যেতে পারে। বিভিন্ন গ্যাস প্রবর্তন করে বিভিন্ন ডোপিং অর্জন করা যেতে পারে। সাবস্ট্রেট উপাদান টিও 2 ফিল্মের স্ফটিককরণকে প্রভাবিত করতে পারে। কিছু গবেষক পিভিডি দ্বারা যথাক্রমে কাচ এবং স্টেইনলেস স্টীল সাবস্ট্রেটগুলিতে অ্যানাটেস এবং রুটাইল কাঠামোগত ফিল্ম প্রস্তুত করেছেন।

4. CVD (রাসায়নিক বাষ্প জমা) হল এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে সাবস্ট্রেট উপাদান গ্যাসের সাথে রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করে সাবস্ট্রেটে একটি ফিল্ম জমা করে।

PVD-এর সাথে তুলনা করে, CVD জটিল আকারের সাবস্ট্রেটগুলিতে ফিল্ম জমা করতে পারে, যা একটি সুবিধা যা PVD মেলে না। প্লাজমা, আয়ন, লেজার এবং অন্যান্য উপায়ে একত্রিত করে, CVD এর জমা তাপমাত্রা হ্রাস করা যেতে পারে বা জমার হার বাড়ানো যেতে পারে। TiO2 ফিল্মের সিভিডি প্রস্তুতি প্রযুক্তির উপর অনেক গবেষণা হয়েছে, যা প্রমাণ করেছে যে সাবস্ট্রেট উপাদান এবং জমা তাপমাত্রা ফিল্ম কাঠামোর উপর একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলে। উদাহরণস্বরূপ, জমা তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে TiO2 ছায়াছবির দানার আকার বৃদ্ধি পায়।

5. হাইড্রোথার্মাল পদ্ধতিতে নিয়ন্ত্রিত তাপমাত্রা (প্রায় 200 ডিগ্রী) এবং চাপের অধীনে উচ্চ চাপের অটোক্লেভের প্রতিক্রিয়া জড়িত<10MPa) in an aqueous solution.

কিছু গবেষক তিন-ফেজ স্ট্রাকচার (রুটাইল + ব্রুকাইট + অ্যানাটেস), দুই-ফেজ স্ট্রাকচার (রুটাইল + অ্যানাটেস), এবং একক-ফেজ স্ট্রাকচার, যা বিভিন্ন এক্সট্রাক্টিক স্ট্রাকচার. 6.সহ বিভিন্ন ফেজ স্ট্রাকচার এবং morphologies (ন্যানোরোড, ন্যানো পার্টিকেল) সহ TiO2 অনুঘটক উপাদান প্রস্তুত করতে এই পদ্ধতি ব্যবহার করেছেন। সল-জেল পদ্ধতি: সল-জেল পদ্ধতি উচ্চ রাসায়নিক ক্রিয়াকলাপের পূর্বসূরী হিসাবে যৌগ ব্যবহার করে, তরল পর্যায়ে একইভাবে কাঁচামালগুলিকে মিশ্রিত করে, এবং অবশেষে আণবিক বা এমনকি ন্যানোস্ট্রাকচারের সাথে TiO2 গঠনের জন্য হাইড্রোলাইসিস এবং ঘনীভূত প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। এই পদ্ধতিটি লাভজনক এবং সহজ, এবং ঘরের তাপমাত্রায় উচ্চ-বিশুদ্ধতা TiO2 পেতে পারে। প্রস্তুতির পদ্ধতি এবং ক্যালসিনেশন তাপমাত্রা পরিবর্তন করে, TiO2 এর স্ফটিক কাঠামোকে বিভিন্ন কাঠামো যেমন রুটাইল এবং অ্যানাটেসের সাথে TiO2 পেতে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে। এই পদ্ধতিটি প্রায়শই জৈবিক কার্যকলাপ সহ TiO2 ফটোক্যাটালিটিক উপকরণ বা TiO2 আবরণ তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।