Tantalyum, yüksek erime noktası, üstün korozyon direnci ve biyouyumlu yapısıyla öne çıkan nadir geçiş metallerindendir. Mikron toz formuyla Sol-Jel tekniği bir araya geldiğinde, seramikten biyomedikale kadar çok sayıda uygulama için gelişmiş yüzeyler elde edilir.
Bu yöntemle hazırlanan tantalyum kaplamalar; sertlik, termal kararlılık ve elektriksel yalıtkanlık gibi özellikler sunar.
Tantalyum mikron tozu (1–10 µm arası)
Çözücü: Etanol, izopropanol veya etilen glikol
Şelat ajanı: Asetik asit veya sitrik asit
Sol öncül: Tantalyum pentaklorür (TaCl5) veya Tantalyum alkoksit (ör. Ta(OC²H5)5)
Destekleyici katkı: Silika (TEOS) veya zirkonya (ZrO²)
Tantalyum mikron tozu, uygun çözücü içinde manyetik karıştırıcı veya ultrasonik banyo ile disperse edilir.
Şelat ajanı eklenerek karışımın pH dengesi ve stabilitesi sağlanır.
Tantalyum öncül bileşeni kontrollü şekilde çözeltide çözülür.
Destekleyici katkılar ilave edilerek homojen bir sol elde edilir.
Sol karışımı yaşlandırılarak jelleşmeye uygun kıvama getirilir (8–24 saat arası).
Dip Coating: Yüzeye daldırarak ince film oluşturma
Spin Coating: Dönme ile ince, homojen film üretimi
Spray Coating: Geniş alanlı, hızlı uygulamalar için
Ön kurutma: 80–120?°C arasında çözücüler buharlaştırılır.
Kürleme (sinterleme): 400–700?°C aralığında, tercihen inert gaz (argon/azot) altında yapılır.
Bu aşama, filmin kristalleşmesini ve yapısal bütünlüğünü sağlar.
Yüksek sıcaklık dayanımı
Kimyasal inertlik ve korozyon direnci
Yüksek sertlik
Biyouyumlu yapı (implant ve medikal yüzeylerde ideal)
Elektriksel yalıtkanlık veya kontrollü iletkenlik (öncül yapıya göre değişebilir)
Biyomedikal implantlar (stent, kemik vidaları)
Korozyona dayanıklı yüzey kaplamaları
Yarı iletken endüstrisi (barrier layer)
Enerji uygulamaları (superkapasitör, anot malzemesi)
Aşınmaya dayanıklı teknik seramik kaplamalar
