AFM characterisation of sol‐gel TiO 2 films deposited on stainless steel

• Published in: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik Vol. 44; no. 7; pp. 650 - 654
• Main Authors: Ćurković, L., Salopek, S., Šegota, S., Majić Renjo, M., Tomić, T.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: 01.07.2013
• ISSN: 0933-5137; 1521-4052
• DOI: 10.1002/mawe.201300065

Abstract One‐layer, two‐layer and three‐layer titania films on AISI 304 stainless steel were deposited by sol‐gel process and dip‐coating method. Two sols were prepared by using titanium isopropoxide as a precursor, propanol as a solvent, nitric acid as a catalyst and acetylacetone for peptization. Both of the prepared sols contained the same amount of mentioned components, the only difference was in the addition of polyethylene glycol (PEG) as templating reagent to one of the sols. After calcination at 550°C, deposited films on the stainless steel substrate were characterized by atomic force microscope (AFM). Influence of layer number as well as addition of polyethylene glycol on morphology of titania films was analysed and discussed. Generally, by increasing the number of layers and by addition of polyethylene glycol, roughness parameters increase by changing surface topography. The surface topography analysis is very important when choosing the adequate industrial application of prepared layers. Auf dem AISI 304 nichtrostenden Stahl wurden Titandioxid‐Filme in ein, zwei und drei Schichten mit den Sol‐Gel und Tauchbeschichtungsmethoden aufgetragen. Zwei Sols wurden vorbereitet nach folgender Rezeptur: Titan Isopropoxid als chemischer Präkursor, Propanol als Lösungsmittel, Salpetersäure als Katalysator und für die Peptisierung wurden Azetlyazeton und Azetylazeton benutzt. Beide der vorbereiteten Sols hatten dieselbe Menge der genannten Komponenten, der einzige Unterschied war die Addition von Polyethlylenglykol (PEG) als Reagens bei einem Sol. Nach der Kalzinierung auf 550°C wurden die aufgetragenen Schichten auf dem nichtrostenden Stahl mit der Atomkraftmikroskopie (AFM) beobachtet und charakterisiert. Weiter wurden der Einfluss der Schichten und die Addition des Polyethlylenglykols auf die Morphologie der Titanfilms analysiert und diskutiert. Im Allgemeinen erhöht sich mit der Steigerung der Schichten und mit der Addition des Polyethlylenglykols die Rauigkeit, die zu einer Veränderung der Topographie führt. Die Oberflächentopographie ist sehr wichtig bei der Anwendungsauswahl der vorbereiteten Schichten.