主要必要性是使用高温箱式炉对二氧化钛涂层的金属丝网进行300°C热处理，以驱动关键的热固化反应。
该过程固化了过氧钛酸盐和二氧化钛溶胶混合层之间的粘合，将脆弱的涂层转化为机械坚固的表面。没有这种特定的热处理，涂层将缺乏在实际应用中所需的附着力。
核心要点 300°C的热处理不仅仅是为了干燥；它是一个激活步骤，可诱导催化剂与金属基材之间的化学键合。这确保了光催化层能够抵抗物理应力，例如复杂的水流，并允许长期重复使用而不脱落。
实现机械稳定性
固化反应
炉子的主要目的是提供过氧钛酸盐与二氧化钛溶胶反应所需的热能。
这种反应是该过程的“粘合剂”。它增强了催化剂颗粒本身与下方金属基材之间的化学键合强度。
抵抗环境应力
固化后，涂层必须能够承受重大的物理挑战。
热处理确保了涂层能够抵抗脱落，即使在承受复杂水流的剪切应力时也是如此。这种机械稳定性对于涉及长期化学降解的实验或应用至关重要，可确保网格能够重复使用多次。
增强光催化性能
相变
除了简单的粘合之外，高温环境还有助于材料的相变。
热量促进了无定形二氧化钛向锐钛矿相的转化。与无定形二氧化钛相比，锐钛矿相具有更高的光催化活性，从而使网格在其预期的化学任务中更有效。
去除杂质
溶胶-凝胶工艺通常会留下抑制性能的有机残留物。
在箱式炉中进行处理可有效消除这些有机残留物。这导致更纯净的活性表面，并加强了涂层与不锈钢之间的物理化学连接。
箱式炉的作用
均匀的热环境
箱式炉是维持稳定、均匀恒温环境所必需的。
虽然简单的加热可以干燥网格，但箱式炉确保金属丝网的整个表面积都能获得均匀的热量分布。这可以防止“冷点”，在这些地方固化反应可能不完全，导致局部涂层失效。
受控气氛
炉子允许在处理期间保持受控的环境。
无论处理时间是短还是长，箱式炉都能保持精确的300°C，以平衡溶胶层的固化，同时又不使基材热降解或改变网格的几何形状。
理解权衡
固化不足的风险
如果由于设备不当导致温度波动或未能达到目标300°C，化学键合将保持表面化。
这会导致涂层最初看起来正确，但在引入水流或化学搅拌后会物理剥落（分层）。
温度平衡
虽然在其他情况下（例如650°C - 1000°C）会用于扩散研究，但在此应用中坚持特定的300°C目标至关重要。
超出必要固化点的过热可能会改变金属丝网的物理性能，或导致金属中发生不希望的晶粒生长，从而削弱网格本身的结构完整性。
为您的目标做出正确选择
在配置热处理工艺时，请考虑您的主要目标：
- 如果您的主要重点是机械耐用性：优先考虑炉子温度的均匀性，以确保过氧钛酸盐与基材之间的化学键在整个网格上保持一致。
- 如果您的主要重点是高反应性：确保热处理时间足以完成从无定形到锐钛矿二氧化钛的相变。
箱式炉是将临时化学混合物转化为永久性、高性能工程表面的关键工具。
总结表：
| 特征 | 300°C热处理的目的 | 对性能的影响 |
|---|---|---|
| 热固化 | 固化过氧钛酸盐和TiO2溶胶层 | 增强与金属基材的机械粘合 |
| 相变 | 促进向锐钛矿相的转化 | 显著提高光催化活性 |
| 纯度 | 消除溶胶-凝胶工艺中的有机残留物 | 创造更纯净、更具活性的催化剂表面 |
| 稳定性 | 抵抗水流剪切应力 | 防止涂层分层，实现长期重复使用 |
| 设备 | 均匀的恒温环境 | 确保一致的固化，无局部失效 |
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参考文献
- Masanobu Mori, Hideyuki Itabashi. Evaluation of Photocatalytic Abilities by Variation of Conductivity and Dimethyl Sulfoxide: Photocatalytically Active TiO2-coated Wire Mesh Prepared via a Double-layer Coating Method. DOI: 10.2116/analsci.18n012
本文还参考了以下技术资料 Kintek Solution 知识库 .
