涤纶基材表面沉积Ag/ZnO复合膜形貌结构及性能研究

以组织结构不同的纯涤纶非织造布、机织布、针织布作为基材,采用直流射频共溅法,在织物表面沉积Ag/ZnO复合膜,通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪对镀膜织物的表面形貌以及结构成分进行分析,测试了镀膜织物的抗静电、抗紫外线性能。结果表明:沉积Ag/ZnO复合膜后,机织布表面最不平整,针织布表面最平整;纯涤纶非织造布的结晶度较低。X射线光电子能谱表征证明Ag以单质形式存在于纯涤纶非织造布表面;纯涤纶非织造布的抗静电性最差,针织布最好;机织布抗紫外线性能最好,纯涤纶非织造布最差。     

PET基纳米Ag薄膜形貌与导电及电磁屏蔽性能的分形表征

采用磁控溅射法在PET非织造布上制备了不同厚度的纳米结构Ag薄膜,用高度相关函数法对薄膜的原子力显微镜(AFM)图像进行分形维计算,用AFM分析不同厚度纳米结构Ag薄膜形貌及粒径的变化;用网络测试仪测试了不同厚度样品的电磁屏蔽效能。结果表明,随着薄膜厚度的增加,薄膜表面质量提高,分形维增大;电磁屏蔽效能也随分形维的增大而增加。可以认为,分形维能有效地表征薄膜的表面形貌,分形维与导电及屏蔽效能存在明显的对应关系,并可以用分形维优化磁控溅射的工艺条件。     

碳纤维毡表面磁控溅射纳米铜薄膜的工艺优化

以碳纤维毡为基材,优化了采用磁控溅射技术在其表面沉积纳米铜薄膜的工艺参数。运用正交试验分析方法,选取沉积时间、溅射功率和工作压强3个参数为因素,分析了各因素对碳纤维毡的电磁屏蔽效能和导电性能的影响。实验表明:磁控溅射铜薄膜后,碳纤维毡的电磁屏蔽效能提高了116.25%,导电性能提高了45.81%。;碳纤维毡表面溅射沉积铜薄膜的最佳工艺方案为:沉积时间50min,工作压强0.4Pa,溅射功率80W。     

FC/Ag有机无机共溅膜结构与性能研究

运用磁控溅射技术在水刺木浆非织布表面沉积FC/Ag有机无机膜,通过扫描电子显微镜(SEM)观察其微观结构,采用X射线能谱仪(EDX)分析表面元素,Agilent矢量网络分析仪及光学接触角测量仪测试其电磁屏蔽效能和静态接触角大小。结果表明:经过溅射沉积FC膜的木浆纤维表面结构没有明显变化,而经过FC/Ag共溅后表面生成均匀的颗粒状结构;当共溅FC/Ag工艺参数为:30W/10w,1.0Pa,10min时,其电磁屏蔽效能达到11dB以上;沉积了FC膜的木浆纤维表面静态接触角为98.87°,然后经过FC/Ag共溅后,其静态接触角有所降低。     

PET基纳米Ag薄膜导电及电磁屏蔽性能研究

为了研究纳米Ag薄膜厚度对导电及电磁屏蔽性能的影响,采用磁控溅射法在PET非织造布上制备了不同厚度的纳米结构Ag薄膜,用原子力显微镜（AFM）分析不同厚度纳米结构Ag薄膜形貌及粒径的变化;研究了纳米Ag薄膜厚度与薄膜导电性能及屏蔽性能之间的关系;并用网络测试仪测试了不同厚度样品的电磁屏蔽效能。实验结果表明：在100MHz～1200MHz内,100岫的PET基纳米Ag薄膜的电磁屏蔽效能在20．7dB～29．3dB之间,50nm以上的PET基纳米Ag薄膜的电磁屏蔽率均达到98％以上。     

磁控溅射工艺参数对涤纶织物表面沉积铜膜性能的影响

在室温条件下采用射频磁控溅射法在涤纶平纹机织物表面沉积纳米Cu薄膜,借助原子力显微镜(AFM)观察镀膜前后样品表面变化。通过分别改变镀膜时间、溅射功率和气体压强,研究其对样品透光性和导电性的影响。实验结果表明,经Cu镀层处理的涤纶平纹织物对紫外光和可见光的吸收能力明显优于原样。溅射压强增加,透光性能增强,铜膜方块电阻增加,导电性能减弱;镀膜时间延长和溅射功率增加,样品透射率降低,屏蔽紫外线和可见光效果明显,在溅射时间接近15min和溅射功率增加到120W后,样品屏蔽效果不明显,铜膜方块电阻随溅射功率增加而减小,导电性能增强。     

溅射功率对PET基表面沉积纳米铜膜特性影响

室温条件下采用射频磁控溅射法在涤纶(PET)平纹机织物表面沉积纳米Cu薄膜,借助原子力显微镜(AFM)分析溅射功率的变化对铜膜表面形貌、粒径的影响;同时研究不同溅射功率条件下制备的沉积纳米铜织物透光性能、导电性能及界面结合性能。实验结果表明,随着溅射功率增加,纳米铜膜颗粒大小、表面粗糙度随之减小,铜膜的均匀性、致密性先提高后下降;经Cu镀层处理的涤纶平纹织物对紫外光和可见光透射率明显低于原样,溅射功率提高能使样品屏蔽紫外线和可见光效果变好,但功率提高到120W后,屏蔽效果增加不明显;铜膜方阻随溅射功率提高而减小,导电性能增强,而铜膜与基材的剥离强力先增加后减少。     

非织造基磁控溅射纳米银薄膜导电性能的研究

在室温条件下采用射频磁控溅射在丙纶(PP)、聚乳酸(PLA)熔喷非织造布表面生长纳米银(Ag)薄膜,并且用等离子体预处理样品进行对比。采用扫描电子显微镜(SEM)对其形貌进行表征,采用四探针测试仪对所制备的纳米薄膜的导电性能进行表征。研究溅射时间、孔隙率及孔径分布和等离子处理对非织造基纳米银薄膜的导电性能的影响。实验表明:随着反应溅射时间的增加,薄膜的方块电阻值下降,导电性能增加;孔径大小也影响薄膜的导电性能,随着孔径的增大,薄膜的导电性能降低;等离子体处理对织物表面进行刻蚀,增加了纤维的比表面积,提高了纤维的润湿性能,改善了织物的导电性能。     

层状复合电磁屏蔽材料的制备及性能研究

采用磁控溅射法在涤纶水刺非织造布表面沉积纳米结构单层膜、双层膜及层状复合薄膜(在织物两面分别沉积薄膜),利用原子力显微镜(AFM)对薄膜的表面形貌进行分析,并利用四探针测试仪和矢量网络分析仪对样品的电学性能进行了测试。结果表明,在总镀膜时间不变的情况下,层状复合薄膜的电学性能明显优于单层膜和双层膜电学性能,Cu层状复合薄膜电学性能要好于Al层状复合薄膜的电学性能;随着Cu镀膜时间的增加,复合薄膜的颗粒均匀性和电学性能都有所提高,当织物两面镀膜时间各为60min时,屏蔽效能达到80dB。     

双面结构电磁屏蔽材料的制备及性能研究

采用磁控溅射法在涤纶水刺非织造布单面和双面分别沉积了纳米结构的Cu薄膜,利用矢量网络分析仪对所制备样品的电磁屏蔽效能进行了测试,并理论计算分析了单面屏蔽材料和双面屏蔽材料的屏蔽效能。结果表明:在总镀膜时间相同的情况下,双面屏蔽材料的电磁屏蔽效能要明显优于普通单面屏蔽材料的电磁屏蔽效能;普通单面屏蔽材料只对低波有相对较好的屏蔽效果,而双面屏蔽材料对低波和高波都有相对较好的屏蔽效果,且随着电磁波频率的增大,其屏蔽效能呈增大的趋势。     

非织造布表面反应溅射沉积ZnO薄膜及其结构与性能分析

实验采用低温直流磁控溅射技术，经O2和Zn在真空腔内反应、在涤纶纺粘非织造布表面沉积ZnO功能性纳米薄膜。运用能量散射X射线能谱仪（EDX）分析样品镀层前后元素组成的变化及其含量，并利用原子力显微镜（AFM）分析纳米结构表面镀层的形貌及其与直流溅射工艺参数的关系。分析表明：ZnO颗粒尺寸在一定范围内随氧氩比的增大而增大，氧氩比为20sccm：20sccm时较合适；溅射功率和镀膜厚度的增加均使ZnO颗粒尺寸增大，溅射功率过大会导致ZnO颗粒发生畸变；溅射压强增加颗粒直径则是先增大后减小，同时压强增大颗粒均匀性和取向性变差。利用织物感应式静电测试仪测试镀层前后织物的抗静电性能，发现经镀层后非织造布的抗静电性能得到了显著的改善，而且随着膜厚的增加抗静电性能提高也很明显。     

煅烧温度对TiO_2-高岭土复合材料抗紫外性能的影响

利用水解沉淀法制备抗紫外性能较好的TiO2-高岭土复合材料,并研究煅烧温度对其抗紫外性能的影响,在不同波长紫外光照射下,分别测试不同煅烧温度制备的复合材料的透光度,并采用X射线衍射法和扫描电镜进行表征分析。结果表明,复合材料表面均匀地沉积了纳米TiO2颗粒,其对短波长紫外线的屏蔽作用优于对长波长紫外线的屏蔽作用;未煅烧和低温煅烧制备的复合材料的抗紫外性能优于高温煅烧制备的复合材料。     

PET基纳米Ag薄膜导电性能及AFM分析

为了研究在PET基非织造布上沉积纳米Ag薄膜厚度对薄膜表面形貌及导电性能的影响，采用磁控溅射法，在PET非织造布上制备了不同厚度的纳米结构Ag薄膜，采用原子力显微镜（AFM）分析不同厚度纳米结构Ag薄膜形貌及粒径的变化；研究了纳米Ag薄膜厚度与薄膜导电性能的关系。实验结果表明：随着膜厚的增加，膜表面逐渐形成连续结构；同时PET非织造布基银薄膜存在一个临界膜厚，在临界膜厚处，薄膜致密度更高，生长更为均匀，薄膜缺陷较少；同时，随着膜厚增加，导电性能提高，在临界膜厚处，电阻率达到最小。     

纳米银抗菌防雾霾口罩的设计与性能测试研究

以棉布、麻布、聚丙烯(PP)熔喷非织造布、活性炭布及针刺静电棉为研究对象,通过透气性能测试和颗粒物过滤性能测试评价不同材料的空气过滤性能,并筛选出具有较好过滤性能的防雾霾口罩滤片;在此基础上,以紫外还原银离子(Ag+)的方法在活性炭布表面负载纳米银(Ag)以实现其抗菌功能。并研究了还原时间、硝酸银(AgNO3)溶液用量对载银效果的影响以及载银的牢度。研究结果表明:在AgNO3溶液用量为5%(wt,质量分数)条件下载银效果最佳,以PP熔喷非织造布、针刺静电棉和活性炭布组合制成的滤片具有较好的过滤作用,对PM2.5平均过滤效率达到93.95%。     

非织造布表面处理对纳米纤维分布及成型的影响

采用磁控溅射和等离子体技术处理非织造布,可以明显地改善纳米纤维分布的均匀性;进一步探讨了等离子体处理后对基材表面基团及导电性的影响,结果显示为基材表面产生很多极性基团、导电性增强,相同纺丝条件及纺丝时间下,使其表面沉积的纤维直径变小、沉积的纤维数量增加,也进一步减小了复合膜的孔径、孔径分布更加集中,有利于制得高效率、高精度的复合过滤膜。     

基底结构对纳米铜膜光电性能影响

采用射频磁控溅射法,在涤纶机织布、纺粘非织造布、针织布、纤维膜表面沉积纳米铜薄膜,并用紫外-可见分光光度计与四探针测试仪测试样品透光和导电性能,用彩色摄像机观察溅射样品的表面形貌,用毛管流动孔隙仪测试不同基底孔隙大小及分布,并对结果进行比较分析。结果表明,基底布表面结构形貌与孔隙大小对样品光透射率、导电性能均产生影响。随基底布孔隙率的增加,样品透射率提高,导电性能减弱,针织布由于其松散的线圈结构使得其表面电阻难以测知。     

CoFe合金薄膜的制备及原子力表征

室温下采用射频磁控溅射技术在涤纶纺粘非织造布表面沉积钴铁(CoFe)合金薄膜.通过原子力显微镜(AFM)观察了CoFe合金薄膜在无纺织布表面沉积的微观结构,并较为系统地分析了溅射时间、溅射压强及溅射功率对CoFe合金薄膜微观结构的影响.结果表明,磁控溅射的工艺参数配置对CoFe合金薄膜表面形貌的影响很大,溅射时间的长短、溅射功率的大小对成膜的均匀性有很大影响,在一定的溅射压强(0.5Pa)时合金颗粒将会因团聚而急速增大.     

丝织物基纳米结构银膜形貌及抗菌性能研究

为了实现纺织材料表面抗菌功能化,采用低温磁控溅射技术在真丝织物表面沉积1~5nm厚的纳米结构银薄膜。采用振荡烧瓶法测试样品的抗菌性能;利用原子力显微镜(AFM)分析了纳米银薄膜的表面形态和粒径。结果表明:在实验范围内,1nm厚的银膜已具有优良的抗菌性能。从纳米银薄膜表面形态结构可以看出,纳米结构银薄膜由极其微小的均匀性较好的粒子组成,基本呈连续覆盖状态,随着溅射时间的延长,纳米银颗粒存在一定团聚现象,粒径呈增大趋势。X射线衍射(XRD)测试表明,沉积在丝织物表面的纳米银薄膜形成了一定结晶结构。     

氩气压强对PET基磁控溅射银膜结构及导电性能的影响

在室温条件下,采用磁控溅射法在PET纺粘非织造布上制备了纳米Ag薄膜,用原子力显微镜(AFM)表征磁控溅射真空室压强对纳米Ag薄膜结晶状态、粒径的影响;研究了溅射工艺参数与薄膜导电性能之间的关系.实验结果表明:在该实验范围内溅射速率随压强的增大先增大后减小;薄膜方块电阻的变化规律与溅射速率的变化规律一致;薄膜颗粒直径随压强的增大先增大后减小,但在压强大于1.5Pa时,薄膜颗粒直径随压强变化未呈现明显的变化规律.     

涤纶非织造布表面沉积ITO纳米薄膜的微观结构分析

采用低温磁控溅射技术在涤纶纺粘非织造布表面沉积ITO(Indium Tin Oxide,铟锡氧化物)薄膜,利用原子力显微镜(AFM)观察ITO纳米薄膜在纤维表面沉积的微观结构,并较为系统地分析了溅射时间、溅射功率、氧气流量、气体压力以及基底温度对ITO透明导电薄膜微结构的影响.得到以下结论:沉积时间的长短、工作气体压力的大小对成膜的均匀性有很大影响;较高的射频溅射功率将导致纳米颗粒因团聚而增大;而氧气流量的大小则影响着颗粒结晶程度的好坏和晶粒尺寸的大小;基底温度升高则会导致颗粒产生热迁移现象.