二氧化硅增透薄膜的制备及多功能化研究
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实验方案设计方案二氧化硅薄膜的制备学院:化学与化工程学院年级:2011 级_______________专业:_____ 材料化学____________姓名:何珊______________氧化硅薄膜的制备摘要二氧化硅薄膜具有良好的硬度、光学、介电性质及耐磨、抗蚀等特性,在光学、微电子等领域有着广泛的应用前景,是目前国际上广泛关注的功能材料。
论述了有关二氧化硅薄膜的制备方法,相应性质及其应用前景。
关键词:二氧化硅,薄膜,制备,应用,方法1引言二氧化硅具有硬度高、耐磨性好、绝热性好、光透过率高、抗侵蚀能力强以及良好的介电性质。
通过对各种制备方法、制备工艺的开发和不同组分配比对二氧化硅薄膜的影响研究,制备具有优良性能的透明二氧化硅薄膜的工作已经取得了很大进展。
薄膜在诸多领域得到了很好的应用,如用于电子器件和集成器件、光学薄膜器件等相关器件中。
利用纳米二氧化硅的多孔性质可应用于过滤薄膜、薄膜反应和相关的吸收剂以及分离技术、分子工程和生物工程等,从而在光催化、微电子和透明绝热等领域具有很好的发展前景。
本文将对二氧化硅薄膜的制备、性能及其应用研究进行了综述。
2实验目的学会通过施加负压,能够诱导TMOS在ITO表面发生一个溶胶--凝胶过程,最终制备出二氧化硅薄膜。
这个方法制备的二氧化硅薄膜对可见光有一定程度的吸收,其吸光度随着沉积时间和沉积温度的该表呈现一定的变化趋势。
3实验原理此次实验使用电化学诱导的溶胶一凝胶法制备了SiO2薄膜并且使用扫描电镜、紫外/可见光谱及循环伏安法分别对薄膜的表面形貌、光吸收特性和导电性进行了表征.实验发现:随着沉积时间的延长,所得薄膜的电阻越来越大,而且, 不同沉积时间和不同的沉积温度下所制的薄膜对可见光的吸收具有一定的变化趋势;此外,我们还观察到了有一定变化规律的扫描电镜图,在此基础上,提出了一种模型探讨了SiO2薄膜可能的生长机理4实验仪器及试剂CHI660型电化学工作站购自上海辰华仪器有限公司,UV18 OPC型紫外/可见分光光度计产自上海美普达仪器有限公司,氧化铟锡导电玻璃(ITO)购自深圳南玻集团有限公司,四甲氧基硅烷(TM()S)产自武大有机硅新材料有限公司,实验用水为UP—II 一10型优普超纯水机净化制备,其电阻率不低于18.0 MQ-cm其余试剂均为分析纯.5实验步骤将预先切割好的ITO (3 cm x 1 cm x 0 . 11cm)依次用超纯水、乙醇及甲苯超声清洗5 min,接着将其用N吹干后备用.在本实验中,三电极电池体系被组装用于电沉积实验,工作电极是ITO导电玻璃,参比电极和辅助电极分别是干汞电极和铂丝电极.实验所配的电解质溶液包含TMOSKCI、乙醇和水,TM0S和KCI的浓度均为0. 1 mol/L. SiO薄膜采用恒压电沉积来制备,施加电压为一1.1 V,沉积过程结束后,迅速将ITO从电池体系中取出并用超纯水对其清洗,随后将其放人干燥器中干燥一昼夜.为了研究沉积时间和沉积电压对薄膜性能的影响,在其他条件不变的情况下,笔者在一系列不同的沉积温度和沉积时间下制备了SiO。
SiO2薄膜制备的现行方法综述在导电基体上制作薄膜传感器的过程中,需要在基体与薄膜电极之间沉积一层绝缘膜。
二氧化硅薄膜具有良好的绝缘性能,并且稳定性好,膜层牢固,长期使用温度可达1000℃以上,应用十分广泛。
通常制备SiO2薄膜的现行方法主要有磁控溅射、离子束溅射、化学气相沉积、热氧化法、凝胶-溶胶法等。
本文系统阐述了各种方法的基本原理、特点及适用场合,并对这些方法做了比较。
正文:SiO2薄膜以其优异的性能在半导体、微波、光电子、光学器件以及薄膜传感器等领域获得了广泛的应用。
在微电子技术中SiO2膜被用作扩散掩蔽层、MOS器件的绝缘栅、多层布线的绝缘隔离层以及器件表面的钝化保护层等。
SiO2膜还以其折射率低(n=1.458)、透光性好的特性用于光学零件的表面防护以及减反射涂层。
此外SiO2膜具有良好的绝缘性、稳定性和机械特性,硬度高、结构精细、膜层牢固、抗磨耐腐蚀、熔点高而用于多层薄膜传感器的绝缘层。
为此,多年来人们对SiO2膜制作方法及性能等进行了广泛的研究。
对于应用于微电子技术和传感器技术中的SiO2膜,人们关心的是SiO2薄膜的介电常数、击穿场强、绝缘电阻、固定电荷和可动电荷密度等电性能指标。
应用于光学镀膜领域的SiO2膜,人们更关心膜层的折射率、消光系数及透明区间等光学性能指标。
通常制备SiO2薄膜现行方法主要有磁控溅射、离子束溅射、化学气相沉积(CVD)、热氧化法、凝胶- 溶胶法等。
1、SiO2薄膜的制备方法1.1、磁控溅射磁控溅射自1970年问世以来,由于其沉积速率快、衬底温度低、薄膜厚度的可控性、重复性及均匀性与其它SiO2薄膜制备方法相比有明显的改善和提高,避免粉尘污染,以及溅射阴极尺寸可以按比例扩大等优点,已应用于从微电子器件到数平方米玻璃镀膜的诸多领域,并逐渐发展成为大面积高速沉积的主流方法。
溅射的一般原理是将衬底承片台正对着靶,在靶和衬底之间充入氩气(Ar),由于电场作用气体辉光放电,大量的气体离子将撞击靶材的表面,使被溅射材料以原子状态脱离靶的表面飞溅出来,淀积到衬底上形成薄膜。
N,N-二甲基甲酰胺(DMF)改性二氧化硅增透膜的制备张和成;杜勇【摘要】为解决增透膜在太阳能工业应用中易开裂、透过率低、提拉速度低的缺点,该文以正硅酸乙酯(TE0S)、甲墓三甲氧基硅烷(MTMS)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为前驱体,在酸催化体系中通过选择合适的原料配比以及对体系溶胶-凝胶过程的控制,使TEOS、MTMS、DMF的水解产物发生共缩聚反应,进而制备出改性的Si 02溶胶,并采用提拉镀膜法直接获得了同时具有良好透过率和高速提拉下不易开裂的Sio.光学膜,克服了增透膜提拉速度低的缺点,并采用老化实验等手段研究了增透膜的抗老化性.结果表明,DMF的引入不仅可提高提拉速度,还可有效增加膜层的增透性能和抗老化性能.【期刊名称】《太阳能》【年(卷),期】2014(000)007【总页数】4页(P19-22)【关键词】二氧化硅;溶胶-凝胶;N,N-二甲基甲酰胺;增透膜;太阳能【作者】张和成;杜勇【作者单位】山东力诺新材料有限公司;山东力诺新材料有限公司【正文语种】中文0 引言二氧化硅减反射膜因其具有折射率低、成膜快、耐高温、抗腐蚀等特性而被广泛采用,尤其在太阳能工业中具有相当规模的应用,市场前景非常乐观。
其制备工艺简单,易于制备大面积薄膜,尤其近几年取得了突飞猛进的进展,成为低折射率薄膜的研究热点。
但是溶胶-凝胶成膜过程中存在着易开裂等不确定因素,因而成为其在太阳能应用中发展的一大障碍。
许杰等人[1]使用正硅酸乙酯(TEOS)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为前驱体制备了有机-无机复合增透膜,该文在此研究基础上,以正硅酸乙酯(TEOS)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为前驱体,在酸催化的条件下以高硼硅玻璃为基底制备抗老化性能好、增透率高、可高速提拉的二氧化硅薄膜。
1 实验部分1.1 实验试剂无水乙醇(EtOH)、正硅酸乙酯(TEOS)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、盐酸,所用药品均为分析纯。
二氧化硅薄膜的制备及应用学号:************ **:**专业班级:应用物理指导老师:常启兵老师完成时间:2012-10-23 材料科学与工程学院摘要近年来,多孔Si02薄膜的制备及其性能表征的研究已成为材料相关领域的热点之一。
在众多的应用中,多孔Si02薄膜作为绝热材料的应用有着极其重要的意义,多孔Si02薄膜作为热绝缘材料层,用来阻隔硅基底中热电层上的热扩散。
本论文介绍了目前制备多孔Si02薄膜的主要工艺技术,对各工艺技术进行比较,对实验工艺进行了探索。
采用溶胶一凝胶法在硅基片上制备有隔热效果的多孔Si02薄膜材料,以正硅酸乙酯(TEOS)为原料,乙醇、乙二醇乙醚、异丙醇、水等为溶剂,再添加一定的有机添加剂、在碱催化条件下制备Si02溶胶,陈化后的胶体提拉成膜。
二氧化硅薄膜具有良好的硬度、光学、介电性质及耐磨、抗蚀等特性,在光学、微电子等领域有着广泛的应用前景,是目前国际上广泛关注的功能材料。
通过不同的实验条件制备出各种参数的薄膜,分析加水量的多少、溶胶配比、退火温度、陈化时间等因素对薄膜的影响。
凝胶在陈化过程发生的物理化学变化、对热处理工艺中对应力,毛细管力的处理方法、化学添加剂在干燥过程中的作用溶胶.凝胶法制备多孔Si02薄膜的最佳工艺进行了探讨。
经过实验分析讨论,得出正硅酸乙酯:H20=1:1.5时的加水量,采用混合溶剂的方法,用碱催化的方法,用真空干燥箱加速溶胶速度,采用分段方法进行加热,能够得到符合隔热要求的薄膜。
利用红外光谱分析、差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)、椭圆偏振仪等测试手段对薄膜的成分、表面形貌进行了分析,用粘度计测试了溶胶粘度变化、不同催化方式下的凝胶时间,用自制的设备测试了最终得到薄膜的热导率。
红外光谱分析表明所得薄膜的主要成分是Si02:差热分析结果表明从室温到250℃之间有大量的放热峰,是热处理中去除水和.OH基团最关键的时段,将这段时间的升温速度控制为0.5”C/min;椭圆偏振仪和扫描电镜(SEM)分析表明所得薄膜表面形貌良好,薄膜厚度为700-800rim;扫描电镜(SEM)分析表明薄膜由紧密排列的Si02颗粒组成,颗粒和孔径的大小为30-50nm;由通过椭圆偏振仪得到的折射率计算出薄膜的孔隙率为50%以上。
溶胶-凝胶法二氧化硅增透膜的制备与研究一.实验目的1、了解二氧化硅增透膜的原理及制备方法;2、制造出二氧化硅增透膜;3、探究不同退火温度对二氧化硅增透膜透射率的影响;4、掌握实验数据处理方法,并能利用orgin绘图软件对实验数据进行处理分析。
二、实验原理1、溶胶--凝胶法A.溶胶--凝胶法原理溶胶--凝胶法是一种条件温和的材料制备方法。
溶胶--凝胶法(Sol--Gel法,简称SG 法)就是以无机物或金属醇盐作前驱体,在液相将这些原料均匀混合,并进行水解、缩合化学反应,在溶液中形成稳定的透明溶胶体系,溶胶经陈化,胶粒间缓慢聚合,形成三维空间网络结构的凝胶,凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂,形成凝胶。
凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。
溶胶--凝胶法就是将含高化学活性组分的化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化,再经热处理而成的氧化物或其它化合物固体的方法。
近年来,溶胶--凝胶技术在玻璃、氧化物涂层和功能陶瓷粉料,尤其是传统方法难以制备的复合氧化物材料、高临界温度(P)氧化物超导材料的合成中均得到成功的应用。
B.溶胶--凝胶法特点;1)由于溶胶--凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低粘度的溶液,因此,就可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性,在形成凝胶时,反应物之间很可能是在分子水平上被均匀地混合;2)由于经过溶液反应步骤,那么就很容易均匀定量地掺入一些微量元素,实现分子水平上的均匀掺杂;3)与固相反应相比,化学反应将容易进行,而且仅需要较低的合成温度,一般认为溶胶一凝胶体系中组分的扩散在纳米范围内,而固相反应时组分扩散是在微米范围内,因此反应容易进行,温度较低;4)选择合适的条件可以制备各种新型材料。
但是,溶胶一凝胶法也不可避免的存在一些问题,例如:原料金属醇盐成本较高;有机溶剂对人体有一定的危害性;整个溶胶一凝胶过程所需时间较长,常需要几天或儿几周;存在残留小孔洞;存在残留的碳;在干燥过程中会逸出气体及有机物,并产生收缩。
第52卷第11期表面技术2023年11月SURFACE TECHNOLOGY·347·TiO2-SiO2多功能薄膜的制备及其性能研究向军淮,徐志东,王军*(江西科技师范大学 江西省材料表面工程重点实验室,南昌 330013)摘要:目的改善普通玻璃的防雾性能。
方法采用溶胶−凝胶法在玻璃表面制备均匀透明的x TiO2-(1−x)SiO2(x为1.00、0.75、0.50、0.25、0)复合薄膜。
利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)表征TiO2-SiO2复合材料的微观结构和表面形貌,通过紫外可见近红外分光光度计、接触角测试仪测试TiO2-SiO2复合薄膜的光学性质和润湿性,通过热水浴实验评价镀膜前后玻璃的防雾性能。
结果XRD测试结果表明,TiO2-SiO2复合材料由锐钛矿相TiO2和非晶相SiO2构成,其相结构随着TiO2含量的变化而变化。
SEM和AFM结果表明,在TiO2-SiO2复合薄膜中,当SiO2的物质的量分数小于50%时,TiO2-SiO2复合薄膜表面均匀致密、粗糙度低;当SiO2的物质的量分数大于75%时,复合薄膜表面出现了孔洞和大颗粒,粗糙度增大。
光学性质测试结果表明,在TiO2-SiO2复合薄膜中,当SiO2的物质的量分数大于50%时,镀膜后的玻璃在可见光范围内的平均透过率高于85%。
润湿性测试结果表明,镀膜后玻璃表面的亲水性明显增强,当SiO2的物质的量分数小于50%时,TiO2-SiO2复合薄膜的接触角低于5°,表现为超亲水。
防雾性能测试结果表明,在玻璃表面制备TiO2-SiO2复合薄膜后,玻璃具有良好的防雾性能。
评价了0.50TiO2-0.50SiO2复合薄膜的耐久性,在室内放置60 d后,0.50TiO2-0.50SiO2复合薄膜的平均透过率在84%以上,且具有防雾性能,表明其耐久性较好。
结论在玻璃表面制备的0.50TiO2-0.50SiO2复合薄膜在可见光范围内具有高透明度和良好的防雾性能,且该薄膜的耐久性较好。
SiO2光学增透膜的制备及光学性能分析最近几年,在制膜中采用溶胶-凝胶的方法得到了普遍的推广,尤其是Sio2溶胶在光学发展中被当作是制备光学薄膜的发展潮流,Sio2的反应活性很强,这与它的表面构造有关,Sio2外面具有羚基和没有达到饱和状态的键,与稳定的硅氧结构相偏离。
Sio2的特点是,纯度高,表面体积大,粒径很小和分散性极好,所以可以广泛应用于工程材料和医药制作等领域。
当前,制造Sio2的方法主要有气相沉积法、化学层积法和微乳液法等,它们都有不同的特性、优点和局限性,例如利用气相层积法所提炼的Sio2纯度高,但是所需的机器设备要先进,所花的费用大,制作成本高;其他的制作方法所制作的Sio2纯度低,里面杂质含量高,并且净化提炼的程序复杂,还会对环境造成污染,所以在实际操作中大多采用气相层积法。
因为Sio2的折射率很低,所以可以制造光学增透膜,如果将其与折射率高的薄膜材料結合也可以制备成高反膜。
笔者,不仅分析了由正硅酸乙酯为前提制造的光学性能,而且还探讨了膜层的结构。
一、实验过程Sio2溶胶的制作:原料采用正硅乙酯、无水乙醇和水,催化剂是氨水,根据一定的比例把溶液混合,并在20摄氏度的水温下搅拌充分,使它们混合均匀,再把搅拌好的溶液倒入封闭的容器里,放置在恒温的条件下,最后采用不同时间的溶胶进行镀膜。
基片的准备工作:用碱液、洗洁精、二次蒸馏水把K9玻璃材料洗涤干净,最后再采用无水乙醇把玻璃冲洗干净后,把水分晾干,存储在干燥的封闭容器中。
膜的制作过程:采用旋转的方法镀膜,在低速的条件下,然后在玻璃基片表面滴上一定分量的溶胶,再快速进行高速旋转,最后维持一段时间,拿出后,对其封闭保存。
溶胶性能和膜层光学性质实验:采用透射电镜观察溶胶粒子的粒度大小和交联结构,再用粒度仪观测溶胶簇团的分布情况。
用PHS_25A酸度计来测试溶胶的PH值。
在制造薄膜上,二氧化硅与通常的有机高分子相比有很多优点,例如可以控制材料的多孔性,还有固定的离子交换点,可以使离子交换膜可以选择理想的透过性和离子。
溶胶凝胶法制备透明超疏水纳米二氧化硅薄膜的研究的开题报告题目:溶胶凝胶法制备透明超疏水纳米二氧化硅薄膜的研究一、研究背景和意义纳米材料的应用广泛,特别是在表面涂层领域,可以通过改变其表面形貌和化学性质来实现不同的表面性能,如超疏水性能。
超疏水涂层具有防污、自清洁、抗腐蚀等性能,在汽车领域、建筑领域、航空领域等都有广泛应用。
而溶胶凝胶法是一种制备纳米材料的重要方法,其可通过控制溶胶凝胶过程中的条件,制备出具有不同性质的材料。
因此,尝试使用溶胶凝胶法制备透明超疏水纳米二氧化硅薄膜,并研究其制备过程和性质,具有一定的研究意义和应用价值。
二、研究内容和目标本研究旨在通过溶胶凝胶法制备透明超疏水纳米二氧化硅薄膜,并系统研究制备条件对其形貌和性质的影响。
具体研究内容包括:1. 采用溶胶凝胶法制备纳米二氧化硅溶液,并调控不同制备条件,如水解醇化条件、分散剂种类和浓度,探究其对二氧化硅纳米颗粒形貌和大小的影响。
2. 利用浸涂法或柔性模板法将制备好的纳米二氧化硅溶液涂覆于透明基底上,并进行热处理,评价其制备工艺和工艺参数对透明超疏水薄膜的影响。
3. 表征不同制备条件下制备的透明超疏水纳米二氧化硅薄膜的形貌、微观结构、疏水性质,分析其相关机制和优缺点,并探讨可行的改进方案。
三、研究方法和技术路线1. 实验材料:水解硅酸乙酯、环氧丙醇、等离子体清洗基板等。
2. 实验流程:①制备纳米二氧化硅溶液:按一定比例混合水解硅酸乙酯和环氧丙醇,加入分散剂,并调整pH值,通过醇化及水解反应制备出纳米二氧化硅溶液。
②涂层处理:将制备好的纳米二氧化硅溶液采用浸涂法或柔性模板法涂覆于透明基底上,并进行热处理,形成超疏水薄膜。
③表征分析:使用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、接触角测试仪等对制备好的透明超疏水纳米二氧化硅薄膜进行形态学及性质表征分析。
3. 技术路线:采用溶胶凝胶法制备纳米二氧化硅溶液→调控不同制备条件制备纳米二氧化硅颗粒→涂覆于透明基底上制备透明超疏水薄膜→表征分析透明超疏水纳米二氧化硅薄膜。
超薄层纳米SiO2增透膜研究进展摘要:通过总结近二十年的文献,了解SiO增透膜的作用机理以及在现实生2增透膜的发展热点、合成方法和制备工艺以及活中的应用方向,本文通过对SiO2在相关领域的发展做了进一步总结,发现SiO增透膜在薄膜层技术已经非常成熟,2其影响薄膜稳定性的因素已做了相应探讨。
因此未来在其他领域与新材料的结合奠定了坚实的基础。
增透膜溶胶-凝胶法光学性能薄膜技术高透过率关键词:SiO21/30. 引言【1-3】SiO2增透膜由于可以增加光的透射并且减少光反射的损失,具有折射率低、成膜快、耐高温、耐腐蚀等特点,被广泛应用于光学器件、光伏发电板和激光系统等领域,市场前景十分乐观。
制备薄膜的方法有:物理气相沉积法、化学气相沉积法和溶胶-凝胶法。
自1880年代以来,发现溶胶-凝胶技术的优点为:常温常压可以生产、制备材料纯度高、工艺简单等,在纳米材料领域受到广泛的关注。
溶胶-凝胶法制备出的薄膜在微观结构和折射率技术方面是可调控的,然而它限制了薄膜的环境稳定性。
如果颗粒表面存在大量羟基,会使膜层寿命严重缩短。
因此,必须对其表面进行改性,以适应环境的需要。
溶胶-凝胶法近年来发展迅速,已成为低折射率薄膜的研究热点。
1. 合成方法与制备工艺1.1 合成方法汤加苗【4】等人制备高强度SiO2增透膜整个过程分为:制备溶胶、处理基片、涂膜和膜的改性四个步骤。
溶胶的制备:原料有氨水、乙醇、正硅酸乙酯。
把乙醇与正硅酸乙酯混合得A组分,乙醇和氨水混合B组分,A、B组分分别磁力搅拌一段时间后,将B组分逐渐滴入到A组分中搅拌一段时间,最后分别在室温、高温分别搅拌一段时间、干燥得溶胶。
基片的处理:将K9玻璃用碱液、乙醇、蒸馏水依次超声清洗,放入干燥瓶中干燥备用。
膜的制备:用提拉法制备薄膜,通过测试不同提拉速度下的增透膜的透光率及其他性质来选择合适的速度。
膜的改性:将薄膜高温处理,除掉膜表面易挥发的成分,然后通入氨气,缓慢升温至200℃保温一段时间后自然冷却至室温。
二氧化硅薄膜的制备方法
二氧化硅薄膜的制备方法有多种,其中常见的包括以下几种: 1. 真空蒸发法:将硅源和氧化源放入真空室中,在一定条件下进行加热,使它们挥发并沉积在基板上。
2. 溅射法:将硅靶和氧气或氧化硅靶放入真空室中,在一定条件下通过电弧或射频等能量作用下使其溅射到基板上。
3. 水热法:将硅源和氢氧化钠等化学试剂在水中反应,生成氧化硅纳米颗粒,再将其沉积在基板上。
4. 气相沉积法:将硅源和氧化源通过气流送入反应室中,在一定条件下进行化学反应,使其在基板上沉积形成薄膜。
以上这些方法都有各自的优缺点和适用范围,需要根据具体制备要求和条件选择合适的方法。
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高透过率超疏水SiO2增透膜的设计与制备摘要:本文基于高透过率超疏水的SiO2增透膜设计与制备,通过接受溶胶凝胶法制备透亮SiO2溶胶,并在氧气等离子体处理后制备出高透过率超疏水的SiO2增透膜。
利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、接触角仪和透过率测试仪等多种测试手段对样品进行表征。
结果表明,所制备的高透过率超疏水SiO2增透膜具有较好的光学性能和超疏水性能,透过率可以达到90%以上,接触角可以达到150°以上。
本文的探究结果将为超疏水涂层的制备和应用提供新的思路和方法。
关键词:溶胶凝胶法;氧气等离子体;超疏水;透亮SiO2溶胶;增透膜一、引言随着科学技术的不息进步,透亮薄膜在光电子行业中的应用越来越广泛。
目前已有许多透亮膜材料被广泛应用于液晶显示器、光伏电池、玻璃器皿和光学镜片等领域,其中以SiO2膜的应用最为广泛。
SiO2膜具有较高的抗腐蚀性、耐热性、较好的机械性能、光学性能以及良好的化学稳定性等特点,是制备透亮薄膜材料的抱负选择。
而增透膜能够提高透光率,使得透光率达到更高的水平。
超疏水涂层具有良好的防污、自清洁、防腐蚀等性能,在玻璃器皿、液晶显示器和光学镜片等领域得到了广泛应用。
超疏水性能的涂层能够实此刻径向方向上的水滴自行滚动,将附着在表面的杂质扫走,同时减小表面之间的接触面积,使表面能量降低,其涂层表面不易附着灰尘、油污、水珠等杂质。
因此,超疏水涂层在航空航天、海洋经济、新能源以及防污污染等领域有宽广的应用前景。
本文在前期探究的基础上,接受氧气等离子体处理的方法制备出了高透过率超疏水的SiO2增透膜,并进行了表征及性能测试,以期为超疏水涂层的制备和应用提供新的思路和方法。
二、试验部分2.1 材料和试剂硅酸乙酯(TEOS)、正丙醇(IPA)、氨水、硝酸铜、氧气等离子体都为试验室常用试剂。
2.2 制备透亮SiO2溶胶将TEOS加入到正丙醇中,然后逐渐滴加氨水,加入量约为TEOS的0.1倍。
二氧化硅增透薄膜的制备及多功能化研究
二氧化硅增透薄膜的制备及多功能化研究
摘要:二氧化硅增透薄膜在光学领域有着广泛的应用。
本文主要探讨了二氧化硅增透薄膜的制备方法和多功能化研究。
通过不同的制备方法,如物理蒸发沉积、溅射沉积和化学气相沉积等,制备了二氧化硅增透薄膜,并研究了其在透射率和抗反射性能方面的影响。
此外,还对二氧化硅增透薄膜进行了多种表面改性,实现了其多功能化。
关键词:二氧化硅增透薄膜;制备方法;表面改性;多功能化
1.引言
随着科学技术的不断发展和人们对于能源和环保的关注,提高能源利用效率和保护环境逐渐成为了重要的问题。
在太阳能电池、显示器、光伏面板等光学领域,通过使用增透薄膜可以提高能量转换效率。
而二氧化硅作为一种无机材料,具有良好的机械性能和化学稳定性,因此被广泛应用于增透薄膜的制备。
本文主要探讨了二氧化硅增透薄膜的制备方法和多功能化研究。
2.二氧化硅增透薄膜的制备方法
2.1 物理蒸发沉积
物理蒸发沉积是最常用的制备二氧化硅增透薄膜的方法之一。
通过将二氧化硅材料加热至升华温度,使其蒸发并沉积于基底上。
具体的工艺参数如蒸发温度、真空度和沉积速率等对薄膜的成分和性能有着重要影响。
2.2 溅射沉积
溅射沉积是一种常用的物理气相沉积技术,通常使用高能粒子轰击靶材使其溅射并沉积在衬底上。
在溅射沉积过程中,可以
控制沉积速率和溅射能量等参数,以获得理想的二氧化硅增透薄膜。
2.3 化学气相沉积
化学气相沉积是一种通过气相反应得到的沉积方法,可以在较低温度下制备二氧化硅薄膜。
该方法因其成膜速度快、沉积均匀性好等优点而受到广泛关注。
3.二氧化硅增透薄膜的多功能化研究
3.1 表面改性
二氧化硅增透薄膜的表面改性可以改变其光学性能和化学性能,实现其多功能化。
常见的表面改性方法包括硅烷偶联剂修饰、金属离子掺杂和聚集子自组装等。
这些表面改性方法可以改变薄膜的结构和界面性能,提高其透射率和抗反射性能。
3.2 多功能化应用
二氧化硅增透薄膜的多功能化应用主要包括太阳能电池、显示器和光伏面板等领域。
通过改变薄膜的结构和性能,可以提高能量转换效率和光伏器件的光学性能。
另外,二氧化硅增透薄膜还可以用于纳米光子学、生物传感和光学器件等领域。
4.总结与展望
二氧化硅增透薄膜是光学领域中一种重要材料,具有广泛的应用前景。
本文对二氧化硅增透薄膜的制备方法和多功能化研究进行了探讨。
通过不同的制备方法和表面改性,可以获得理想的二氧化硅增透薄膜,并实现其多种应用。
未来,还需进一步研究二氧化硅增透薄膜的制备工艺和性能优化,推动其在光学领域的应用
综上所述,化学气相沉积是一种制备二氧化硅增透薄膜的有效方法。
通过表面改性可以改变薄膜的光学性能和化学性能,
实现其多功能化。
二氧化硅增透薄膜在太阳能电池、显示器和光伏面板等领域具有广泛的应用前景。
未来的研究应该进一步探索制备工艺和性能优化,以推动二氧化硅增透薄膜在光学领域的应用。