Kategoriler
Kalsiyum Bakır Titanat (CaCu³Ti4O0²) Sol-Jel kaplama Nasıl Yapılır?

Kalsiyum Bakır Titanat (CaCu³Ti4O0²) Sol-Jel kaplama Nasıl Yapılır?

13.05.2025
Kalsiyum Bakır Titanat (CCTO), yüksek dielektrik sabiti ve mükemmel elektriksel özellikleri sayesinde elektronik, sensör ve enerji uygulamalarında öne çıkan ileri teknoloji seramiklerinden biridir. Sol-Jel yöntemi, bu kompleks oksit bileşiğini düşük sıcaklıklarda homojen ve kontrollü bir yapıda kaplamak için oldukça uygundur. Özellikle mikron toz formuyla yapılan kaplamalar, malzemenin yüzeye daha sağlam ve etkin bağlanmasını sağlar.

Kalsiyum Bakır Titanat (CCTO), yüksek dielektrik sabiti ve mükemmel elektriksel özellikleri sayesinde elektronik, sensör ve enerji uygulamalarında öne çıkan ileri teknoloji seramiklerinden biridir. Sol-Jel yöntemi, bu kompleks oksit bileşiğini düşük sıcaklıklarda homojen ve kontrollü bir yapıda kaplamak için oldukça uygundur. Özellikle mikron toz formuyla yapılan kaplamalar, malzemenin yüzeye daha sağlam ve etkin bağlanmasını sağlar.

 Gerekli Malzemeler:

  • CCTO mikron toz (CaCu³Ti4O0²), ortalama 1–5 µm boyutlarında

  • Çözücüler: Etanol, distile su

  • Şelatlama ajanı: Asetil asetat veya sitrik asit

  • Alkoksit öncülleri: Kalsiyum asetat, bakır asetat, titanyum izopropoksit

  • pH düzenleyici: Asetik asit

  • Yüzey katkısı: Silika veya alümina eklenebilir (isteğe bağlı)

 Sol Hazırlama Aşamaları:

  1. Prekürsörlerin çözündürülmesi: Kalsiyum asetat, bakır asetat ve titanyum izopropoksit uygun oranlarda etanol-su karışımında çözülür.

  2. Şelatlama: Sitrik asit veya asetil asetat ilavesiyle çözelti kararlılığı artırılır.

  3. pH Ayarı: Asetik asit ile pH seviyesi 4–5 aralığına getirilir.

  4. Mikron toz eklenmesi: CCTO mikron tozu sol içerisine yavaşça eklenir ve manyetik karıştırıcıyla homojenleştirilir.

  5. Yaşlandırma: Hazırlanan sol karışımı 24 saate kadar bekletilerek jelleşme optimize edilir.

 Kaplama Yöntemleri:

  • Dip Coating: Yüzeyler sol içerisine daldırılarak kaplama yapılır.

  • Spin Coating: İnce film uygulamaları için idealdir.

  • Spray Coating: Büyük alanlar için uygundur.

 Isıl İşlem (Kürleme):

  • Ön kurutma: 100–150 °C’de çözücüler buharlaştırılır.

  • Sinterleme: 600–800 °C arasında inert atmosferde (N²/Ar) ya da havada kaplama sabitlenir.

 Elde Edilen Özellikler:

  • Yüksek dielektrik sabiti

  • Elektriksel iletkenlik ve yalıtkanlık dengesini sağlama

  • Termal kararlılık

  • Mükemmel yüzey yapışması

  • Kaplama homojenliği ve kontrollü kalınlık

 Uygulama Alanları:

  • Kapasitörler ve mikroelektronik devreler

  • Sensör teknolojileri

  • Yüzey koruyucu bariyer filmleri

  • Enerji depolama sistemleri

  • Elektro-seramik uygulamalar