浸渍式提拉法制备TiO2薄膜的微观结构和润湿性

目的研究工艺参数与TiO_2薄膜的微观结构、光学性质及润湿性的关系。方法以钛酸四丁酯为原料,乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶浸渍式提拉法,改变工艺参数(提拉次数、提拉速度),在玻璃衬底上制备了TiO_2薄膜,并通过光学表面形貌仪、紫外可见分光光度计及接触角测试仪分析了不同参数下制备的TiO_2薄膜的微观结构、光学性质和润湿性。结果提拉次数和提拉速度都会影响薄膜的微观结构,提拉2次,提拉速度在3~7 cm/min之间制备的TiO_2薄膜表面平整、致密。在提拉方向上,存在厚度梯度,厚度梯度为1 nm/μm。透射光谱显示TiO_2薄膜在可见光区透明,吸收边与提拉工艺有关,提拉速度为7 cm/min,提拉2次制备的TiO_2薄膜,禁带宽度为3.57 e V,此时,接触角为14.8°。结论提拉速度、提拉次数影响TiO_2薄膜的微观结构、光学性质和润湿性。通过提拉工艺参数的调整,可以制备均匀致密、具有亲水性的半导体TiO_2薄膜。     

Co3O4-CoAl2O4薄膜的热处理温度对Co-WC选择性涂层吸收性能的影响规律研究

目的 提高Co-WC太阳能选择性吸收涂层的吸收性能。方法 采用溶胶-凝胶法在超音速火焰喷涂（HVOF）制备的Co-WC涂层上涂覆Co3O4-CoAl2O4薄膜。在大气环境下,对样品进行梯度温度热处理,通过XRD表征在不同热处理温度下涂层的组成成分;利用FE-SEM和表面粗糙度仪观察涂层表面微观结构和测量涂层表面粗糙度;通过天平称量涂层质量变化来评价Co3O4-CoAl2O4涂层在不同温度下的服役性能;借助EDS分析Co3O4-CoAl2O4涂层的元素分布情况;使用UV-Vis-NIR分光光度计测试涂层的吸收性能。结果 经过Co3O4-CoAl2O4薄膜改善后,Co-WC涂层的吸收性能提高。其中在650 ℃热处理温度下,Co3O4-CoAl2O4涂层的吸收率最佳,α=0.901,表面为典型的尖晶石结构,晶粒尺寸细小,表面粗糙度为3.519 μm。650 ℃热处理温度下,Co3O4-CoAl2O4涂层在40 h抗超声震荡实验和20次抗热震实验中,相比其他热处理温度下的样品,质量变化最小,分别为14.9 mg和0.5 mg,且涂层的吸收率维持在0.89左右。结论 Co3O4-CoAl2O4薄膜通过选取合适的热处理温度,可以在改善Co-WC涂层表面状态的同时,一定程度上提高吸收性能。     

PEG模板组装纳米TiO2多孔薄膜的制备

以钛酸丁酯为无机原料,加入高分子表面活性剂聚乙二醇(PEG)作模板剂,采用溶胶-凝胶工艺和浸渍-提拉技术在玻璃基片上制备了孔径在10 nm～1 000 nm范围内可调的纳米TiO2多孔薄膜.通过SEM,AFM,UV-VIS和N2吸附等测试手段对薄膜的多孔结构进行了表征.结果表明,通过调节溶胶中PEG的分子量和浓度,可以控制薄膜中孔的孔径及孔分布密度,有效提高薄膜的比表面积.此外还考察了提拉速度和焙烧制度对薄膜多孔结构的影响.     

浸渍提拉法合成Bi4Ti3O12基复合薄膜及其光催化性能

以TiO2、Bi4Ti3O12为原材料,采用浸渍-提拉法制备复合薄膜,研究了材料合成工艺对复合薄膜微观形貌、相结构及光催化性能的影响。XRD研究结果表明,合成的复合薄膜材料中含有正交相Bi4Ti3O12和锐钛矿TiO2两种晶相,Bi4Ti3O12沿垂直于玻璃基片的<001>方向取向生长。TiO2溶胶的浓度,Bi4Ti3O12的用量,以及表面活性剂的用量,拉膜次数对复合薄膜的成型有明显的影响,当TiO2溶胶的浓度为3mol/L、TiO2溶胶和Bi4Ti3O12质量比为10:1、表面活性剂的质量分数为3%、拉膜次数为3次的时候,合成的Bi4Ti3O12/TiO2复合薄膜较均匀且具有较优异的光催化性能。     

溶胶凝胶法制备WO_3-MoO_3复合薄膜的气致变色性能(英文)

采用溶胶凝胶技术分别制备了 WO3 和 MoO3溶胶,PdCl2作为催化剂被掺入 WO3-MoO3复合溶胶中,然后采用提拉浸渍镀膜法成功制备了 WO3-MoO3复合薄膜。采用原子力显微镜和 X 射线衍射仪分别研究了薄膜的表面形貌和薄膜的晶态结构。采用紫外可见分光光度计原位测试了 WO3-MoO3复合薄膜的气致变色性能。研究表明,该法制备的非晶体的 WO3-MoO3复合薄膜也具有很好的气致变色性能。     

退火温度对Au/NiO纳米颗粒复合薄膜光吸收性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Au/NiO纳米颗粒复合薄膜.用X射线衍射仪、原子力显微镜以及吸收光谱表征了薄膜的结构、表面形貌以及光学性能.研究结果表明:在500 ℃或500 ℃以上温度退火后,Au/NiO薄膜中存在NiO和单质Au两相,颗粒的平均大小为23～35 nm.薄膜中Au颗粒基本呈球形,随着温度的升高,薄膜表面的粗糙度减小,Au颗粒长大,分布也较均匀.Au/NiO薄膜在波长550～610 nm范围内具有明显的表面等离子共振吸收峰,随着退火温度的升高,吸收峰先蓝移后红移,其光吸收强度逐渐减弱.     

Si衬底Al_2O_3:Eu~(3+)薄膜的溶胶-凝胶法制备及其发光性能

采用溶胶-凝胶法在Si衬底上制备Al2O3:Eu3+薄膜;并采用DTA-TG、XRD、SEM、AFM及光致发光光谱对其进行一系列表征,分析Al2O3:Eu3+薄膜的发光机制,探讨热处理温度和Eu3+掺杂浓度对发光性能的影响规律。结果表明,采用溶胶-凝胶法制备工艺,得到发光强度高的Al2O3:Eu3+薄膜,薄膜的最佳激发波长为265nm,Eu3+的最佳掺杂浓度为10mol%,在265nm光激发下,最强的发射峰出现在617nm附近;采用溶胶-凝胶法制备得到Al2O3:Eu3+薄膜表面致密、平整且无裂纹产生,表面粗糙度约为1.4nm,有利于硅基光电子器件的制备和应用。     

TiO_2-SiO_2复合薄膜的常温制备及其性能

采用溶胶-凝胶法合成具有锐钛矿型TiO2晶粒的TiO2-SiO2复合溶胶,通过浸渍提拉工艺常温制备TiO2-SiO2复合薄膜。考察正硅酸乙酯(TEOS)用量对薄膜结构及性能的影响。结果表明:随着TEOS用量的增加,溶胶的稳定性降低,薄膜的透光率及光催化活性先增大后减小。在Si:Ti摩尔比为1:8时,复合溶胶与薄膜的综合性能达到最优;与单一TiO2溶胶相比,TiO2-SiO2复合溶胶的平均粒度从44增大到75nm;与单一TiO2薄膜相比,TiO2-SiO2复合薄膜的表面粗糙度增大,对罗丹明B的分解率从46.1%提高到67.0%,对水接触角由16°下降到3°,透光率显著增强。     

溶胶-凝胶提拉法制备ITO透明导电膜

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法,利用自制的提拉实验设备于石英玻璃片上制得了ITO(indium tin oxide)透明导电薄膜,并就薄膜的物相结构、微观组织、导电性能及透光性等进行了研究分析.结果表明:薄膜的方电阻和透光性与提拉速度、提拉次数、热处理温度、冷却方式及Sn原子掺杂量等因素有关.当Sn原子掺杂量为12.5%(质量分数)、提拉速度为80 mm/min、经5次提拉且每次提拉后经550℃热处理(炉外空冷)而最终制得的ITO薄膜的方电阻为110 Ω/□,透光率可达90%以上.用溶胶-凝胶法制备ITO薄膜具有工艺简单可控,成本较低且宜于大面积成膜等优点.     

溶胶内甲基改性法和表面气相处理法制备的SiO_2减反射薄膜疏水性的比较（英文）

基于溶胶-凝胶过程采用2种方法制备具有疏水性能的SiO_2减反射薄膜。在室温下,以六甲基二硅氮烷作为甲基改性剂制备改性SiO_2溶胶,并以此溶胶提拉镀膜。另外,采用对标准TEOS基溶胶-凝胶SiO_2薄膜进行表面气相硅烷化后处理法,获得了疏水性能、激光损伤阈值均高于普通未经后处理薄膜的SiO_2减反射薄膜。比较研究了2种方法获得的减反膜在真空环境下的稳定性,以及抗激光损伤性能。实验发现,表面气相硅烷化后处理更适合制备具有优异光学性能的疏水减反射薄膜。     

选择性吸收表面的性能分析

介绍采用化学转化和 A,B 两种不同的交流氧化法,在冷轧低碳钢板上制备太阳谱选择吸收薄膜的工艺;对不同方法制备的薄膜之光谱选择性进行实验和估评;对选择性表面的形貌、组织结构进行观察和分析,研究了组织结构对性能的影响。     

Synthesis of Cr-Al2O3 Cermet Selective Surfaces Coated by SnO2 Thin Film by Air Plasma Spraying

High efficient Cr-Al2O3 cermet selective surfaces coated by sol-gel SnO2 thin film for high-temperature application were synthesized by air plasma spraying(APS),followed further heat and polish treatment.The phase composition and micro morphology of coating samples were characterized by X-ray diffractions(XRD),scanning electron microscope(SEM)and roughmeter respectively.The solar absorptance(α)and thermal emittance(ε)were determined by optical spectrum instrument.The results show that Cr-Al2O3 cermet coating has a high absorptivity nearly 0.90.But unfortunately,the emissivity of these coatings is nearly 0.50 because of the big thickness and coarse surface prepared by APS technique.However,once coated SnO2 thin film,the composite coatings exhibit excellent selective absorbing property of α=0.89 and ε=0.12.Thus,SnO2 thin film plays a significant role in decreasing the emissivity of coatings as antireflection layer.And furthermore,the optical performance shows that more metal content and smooth surface are favorable for the selective absorbing property.Moreover,the coatings have excellent bond strength with stainless steel substrate and thermal shock resistance at high temperature.     

THE PREPARATION AND CHARACTERISTICS STUDY OF TiNxOy SPECTRAL SELECTIVE ABSORBING FILM BY MAGNETRON SPUTTERING

Spectral selective absorbent film is a crucial factor for the solar heating device. There are many kinds of spectral selective absorbing film made by different ways. TiNxOy thin film with excellent spectral selecting absobent property were successfully prepared by DC magnetron sputtering with Ar as working gas, N2 and O2 as reactive gas, 99.9% titanium as the target and is copper slice as the substrate. In this article, the optical characteristics and microstructure of TiNxOy thin film were studied. Inputing O2 can decrease the reflection of the visible lights, and double layer film can get good absorption for solar energy.     

THE PREPARATION AND CHARACTERISTICS STUDY OF TiNxOy SPECTRAL SELECTIVE ABSORBING FILM BY MAGNETRON SPUTIERING

Spectral selective absorbent film is a crucial factor for the solar heating device. There are many kinds of spectral selective absorbing film made by different ways. TiNxOy thin film with excellent spectral selecting absobent property were successfully prepared by DC magnetron sputtering with Ar as working gas, N2 and O2 as reactive gas, 99.9% titanium as the target and is copper slice as the substrate. In this article, the optical characteristics and microstructure of TiNxOy thin film were studied, Inputing O2 can decrease the reflection of the visible lights, and double layer film can get good absorption for solar energy.     

MOCVD法制备碳-氧化铝太阳能选择吸收涂层的研究

目前,普遍采用射频溅射制备以氧化铝为介质基体的太阳能选择吸收涂层,但射频溅射成本高、效率低.以乙酰丙酮铝为前驱体,采用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)方法,在不锈钢基体上制备碳一氧化铝太阳能选择吸收涂层,大大降低了涂层成本.研究了栽气成分、沉积时间对膜层成分和吸收率的影响.结果表明:在沉积温度为600℃、载气氧含量为3%、沉积时间4h时获得了吸收率α为0.91的涂层.     

基于双磁介质层复合的超材料低频吸波体研究

本研究将磁性吸波涂层融入至超材料的结构设计中,得到了一种新型低频复合超材料吸波体,吸波体由环形电阻膜、双层磁性吸波涂层和金属背板组成。采用CST仿真软件计算了超材料吸波体的吸收性能,研究了吸波体各个结构参数对吸收性能的影响。仿真结果表明,设计的超材料吸波体厚度为2.5 mm时,在1.9和4 GHz处存在2个吸收峰,在1.59～6.59GHz频率范围内反射损耗低于-8dB,吸收带宽达到5GHz。通过吸波体电磁场分布对吸波机理进行了讨论。结果表明,吸波体低频吸收带宽的增加是由于表面的电阻膜图案改变了超材料吸波体的电场分布和磁场分布,促进了磁介质层的损耗。最后制备了吸波体样品并进行了反射率测试,实物测试结果与仿真结果基本一致,说明设计制备的吸波体具有优异的低频吸波性能,吸波带宽相比磁性吸波涂层大幅提高。     

Ni-Mo太阳光谱选择性吸收涂层的制备与性能研究

以自制Ni-Mo团聚型复合粉末为喷涂原料,采用超音速火焰喷涂法制得Ni-Mo太阳光谱选择性吸收涂层,表征了复合粉末和涂层的表面形貌,涂层的组成元素、相组成和光学性能,研究了粉末粒径大小、涂层组分比例和表面处理对涂层选择性吸收性能的影响.结果表明:当所用复合粉末粒径r≤45μm,粉末中Ni,Mo质量比为7:3时,制备的涂...     

轻质CB/RGO复合涂层的制备及其吸波性能研究

目的制备吸波性能优异的碳基复合吸波涂层。方法采用液相法在导电炭黑(CB)体系中原位生长还原氧化石墨烯(RGO)材料,合成了CB/RGO复合吸收剂,并以环氧树脂为基体制备了CB/RGO复合涂层。利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对制备的CB/RGO复合吸收剂进行微观结构表征,研究了吸收剂填充量和厚度对涂层电磁性能的影响规律。结果微观结构分析表明,CB以一种类似“葡萄状”的结构形态附着在石墨烯片层之间,在其表面实现包覆性生长,分散均匀且具有较好的附着力;制备的CB/RGO复合涂层质地均匀,密度仅为1.1 g/cm^3,兼具轻质柔性的特征。微波反射率测试结果显示,在高填充量3.0%和3.7%下,涂层均未表现出明显的强电磁吸收能力,而在低填充量1.6%和2.3%下,涂层表现出十分优异的微波吸收性能。结论当填充量为2.3%、厚度为1.9 mm时,涂层表现出最佳的吸波性能,最大吸波强度为−17.1 dB,有效吸波频宽达到6.63 GHz,覆盖整个测量频段的66.3%,显示出良好的宽频吸波性能。另外,当厚度为2.5 mm时,填充量为2.3%的涂层实现了雷达波在X波段的微波全吸收。     

钛膜表面阳极氧化层制备及表征

为了研究钛膜表面阳极氧化层对吸附和解吸氢同位素特性的影响,需制备和表征钛膜表面阳极氧化层.设计了钛膜表面阳极氧化装置,确定了制备厚度不同的氧化层的阳极氧化工艺参数,其工艺简单、易操作;并对阳极氧化层进行了AES深度剖析和XPS化合价分析.其结果如下:在确定的工艺参数下,设计加工的阳极氧化装置能够制备出表面呈彩色的阳极氧化层,而且表面平整、光滑、均匀,与基体金属结合牢固;采用AES深度剖析确定了阳极氧化层的厚度,而且在其它条件相同时,获得阳极氧化层的厚度随着电压、H2SO4浓度和时间的增加而明显变厚的规律;采用XPS研究了阳极氧化层钛的主要价态为 4、 3和 2价,氧化层主要组成为TiO2、Ti2O3和TiO.     

PDMS-b-PS防污涂层的表面结构及性能*

利用大分子引发聚合法制备出了PDMS摩尔含量分别为32.1%,40.7%和49.5%的PDMS-b-PS共聚物,利用旋转涂膜法制备了共聚物薄膜。研究了不同PDMS含量下,3种PDMS-b-PS共聚物膜的表面形貌以及蛋白吸附性能。结果表明,所制备的3种PDMS-b-PS共聚物膜都呈现出良好的表面微相分离结构,并且对牛血清白蛋白(BSA)的吸附量均很小,其中PDMS含量为40.7%的PDMS-b-PS共聚物膜表面结构的粗糙度最大,对牛血清白蛋白的吸附量最小,为13.2μg/cm2。