氧分压对电弧源制备TiO2薄膜光学性能和表面形貌的影响

为了寻求更加有效的方法和途径来制备高质量的光学薄膜,以直流磁过滤电弧源（УВНИПА？1-001型等离子体镀膜机）技术作为制备方法镀制TiO2光学薄膜,通过在不同氧分压的条件下制备TiO2光学薄膜.利用椭圆偏振光谱仪研究TiO2薄膜的光学性能,TayloyHobson轮廓仪研究TiO2薄膜的厚度和表面形貌.研究结果表明：制备出的TiO2薄膜随着氧分压的不断提高,在400～1 000nm的波长范围内折射率变化较大,在1 000～1 600nm的波长范围内折射率变化较为平稳;其消光系数在10-3数量级上;TiO2薄膜的吸收较小;TiO2薄膜的厚度和粗糙度呈现出先增大后减小的趋势.在氧分压为1.0Pa时,薄膜的表面未观察到明显的孔洞、裂纹等缺陷,所制备的薄膜致密且稳定性较好.     

氧分压对TiO2薄膜光学性能的影响

为得到光学性能良好、稳定的TiO2薄膜,采用离子束溅射的方法,改变氧分压,在k9玻璃上制备出不同结晶取向不同光学常数的TiO2薄膜.采用椭圆偏振光谱仪测试、拟合得到薄膜的厚度、折射率和消光系数.薄膜通过400℃退火,利用X射线衍射仪(XRD)对薄膜的成分、结晶和取向进行分析.实验结果发现,随氧分压增加折射率减低,当氧分压达到1.0×10-2Pa时,折射率在2.43附近,变化趋于稳定.氧分压对薄膜的消光系数k影响较大,氧分压高于1.0×10-2Pa时在可见光和近红外区薄膜消光系数近似为0.随氧分压降低,薄膜从(101)向(200)转变.在此氧分压下,得到的薄膜折射率稳定,消光系数相对较小.     

离子束辅助沉积TiO2薄膜近红外光学特性分析

二氧化钛(TiO2)作为一种常用的薄膜材料,对其近红外波段光学特性的研究很少.利用正交试验法,采用椭圆仪对TiO2薄膜近红外波段的光学特性进行了研究.着重研究了薄膜沉积速率、基片烘烤温度和氧气分压等因素对TiO2薄膜近红外波段的折射率和消光系数的影响.实验结果表明,对TiO2薄膜折射率影响最大的两种因素是薄膜沉积速率和烘烤温度.随着沉积速率的增加,薄膜折射率先增加后减小,最佳沉积速率为0.4 nm/s左右;随着基片温度的增加,薄膜折射率从2.15增加到2.23左右;氧气分压也是影响薄膜折射率的主要因素之一,结果表明氧气流量为4.0 sccm(工作真空度1.4×10-2 Pa)时折射率最大.该研究为扩宽TiO2薄膜在近红外波段的应用提供了依据.     

直流磁过滤电弧源沉积氧化钛薄膜的光学特性

为了探索电弧源离子镀技术制备的氧化钛薄膜的透射率、消光系数和折射率,利用直流磁过滤电弧源在K9玻璃基底上制备了氧化钛薄膜,通过分光光度计和椭偏仪对薄膜的透射率、折射率和消光系数等光学特性和沉积速率进行分析研究.研究结果表明：波长在400～700nm之间,氧化钛薄膜的折射率为2.3389～2.1189;消光系数在10-3数量级上,消光系数小,薄膜吸收小,薄膜峰值透射率接近K9基底的透射率;沉积时间30min,薄膜的厚度是678.2nm,电弧源离子镀技术沉积氧化钛薄膜的平均速率为22.6nm/min.     

Ar/CH_4流量比对a-C∶H薄膜沉积速率及性能的影响

为研究气体流量比对非平衡磁控溅射沉积含氢类金刚石薄膜（Diamond-Like Carbon,DLC）沉积速率及性能的影响,在不同Ar/CH4流量比条件下将a-C∶H沉积在单晶硅基底,采用傅里叶红外光谱、椭偏仪、表面轮廓仪对薄膜的沉积速率、光学特性及表面粗糙度进行研究.实验结果表明：引入甲烷气体后,非平衡磁控溅射沉积a-C∶H薄膜沉积速率大幅度提高;在3～5μm波段硅基底上镀制a-C∶H膜具有良好的红外增透特性,薄膜峰值透射率明显受到Ar/CH4流量比的影响,Ar/CH4流量比1∶3时,制备的a-C∶H峰值透过率可达69.24%;a-C∶H薄膜的折射率和消光系数随着CH4流量的增加而增大;a-C薄膜的粗糙度要优于a-C∶H薄膜,a-C∶H薄膜的粗糙度随厚度的增加而变大.     

ZnS薄膜在532nm波长激光辐照下的光谱透射及激光损伤特性

为探究ZnS薄膜的激光辐照效应,采用热蒸发沉积技术制备了ZnS薄膜,探究了薄膜在532nm波长激光诱导辐照下,不同能量阶和不同脉冲数对薄膜折射率、消光系数、损伤形貌、表面粗糙度和激光损伤阈值的影响。研究结果表明:ZnS薄膜的平均损伤阈值为1.59J·cm-2,用平均阈值能量的60%对薄膜进行辐照处理后,可将ZnS薄膜在532nm处的折射率从2.360 4提高到2.384 9 (15脉冲辐照)。用5脉冲辐照薄膜表面后,薄膜的消光系数会随着激光能量的增加而减小。532nm激光辐照下,ZnS薄膜经历了从轻度损伤到极度损伤的缓慢演变阶段。在5脉冲的基础上,增加激光的辐照能量会使薄膜的表面粗糙度Ra下降,最大可由1.52nm下降到0.429nm。     

基于包络线法的薄膜光学常数分析

用电子束反应蒸发法制备了TiO2薄膜,以折射率和消光系数为主要性能指标,通过正交实验法确定了得到较优光学性能的工艺搭配。分析了基片温度、沉积速率和真空度对TiO2薄膜光学性能的影响。并通过所开发的膜系设计软件分析了在最佳工艺条件下制备的TiO2薄膜的透射率,用包络线法计算出了薄膜的折射率、厚度以及消光系数,与实测值有很小的差别,可以证明实测结果的正确性。     

离子束辅助沉积非晶硅薄膜红外光学特性研究

为了得到非晶硅（a-Si）薄膜红外光学常数与工艺参数之间的关系,采用Ar离子束辅助电子束热蒸发技术制备a-Si薄膜,并利用椭偏仪和分光光度计测量了薄膜的光学常数,分析了薄膜沉积速率、基底温度和工作真空度对a-Si薄膜折射率和消光系数的影响.实验结果表明：影响a-Si薄膜光学常数的主要工艺因素是沉积速率和基底温度,工作真空度的影响最小.当沉积速率和基底温度升高时,薄膜的折射率先增大后减小;当工作真空度升高时,薄膜的折射率增大.在波长1~5μm之间,a-Si薄膜的折射率变化范围为2.47~3.28.     

类金刚石薄膜的折射率研究

利用脉冲真空电弧镀方法在硅基底上沉积类金刚石薄膜，研究薄膜折射率和工艺参数以及折射率与薄膜本征硬度的关系，结果表明：无氢类金刚石薄膜的折射率在2．5～2．7之间；不同的工艺参数可以得到不同折射率的薄膜；通过改变工艺条件来制备不同折射率的薄膜，和不同的基底材料的折射率匹配，使其有一定的机械强度。     

多种因素对TiO_2薄膜折射率的影响

用电子束蒸发法制备TiO2薄膜,详细研究了工艺参数和热处理对TiO2薄膜折射率的影响。得到镀制高折射率的氧化钛薄膜最佳工艺参数:基片温度200℃、真空度2×10-2Pa、沉积速率0.2nm/s。热处理可以提高TiO2薄膜折射率。     

Mechanism and behaviors of Cr3+-doped TiO2

TiO2 powder and TiO2 thin film on the surface of glazed ceramic tile were prepared by sol-gel method.The influences of different doping Cr3 concentration on the photocatalytic activity of TiO2 were discussed, UV-visible and X-ray diffraction analysis were used to test the performance of TiO2 powder and film. The results indicate that photocatalytic activity of doping Cr3 -TiO2 thin film is higher than that of powder, and the interaction between Cr3 -doped and substrate can greatly enhance the photocatalytic activity. The results of X-ray diffraction and photoabsorption show that the Cr3 -doped energy level in TiO2 is 0. 62 eV high from the top of valence band, which belongs to the type of deep energy level doping. On the basis of the semiconductor energy level theory and Cr3 dopant energy level, the semiconductor energy level model of Cr3 in TiO2 powder and thin film were established, and the doping mechanisms of Cr3 -doped in TiO2 powder and thin film were analyzed.     

TiO2薄膜的制备及其对304不锈钢防腐性能的研究

采用过氧钛酸溶胶凝胶法（sol-gel）制备 TiO2溶胶,并用浸渍-提拉法在304不锈钢（304SS）上制备TiO2薄膜。利用X射线衍射仪（XRD）,原子力显微镜（AFM ）和紫外-可见分光光度计（UV/Vis）表征了 TiO2晶型、薄膜表面形貌以及光吸收性能。通过极化曲线法分别研究了在暗态和光照条件下TiO2薄膜对304SS的防腐性能。结果表明：在暗态下,镀膜厚度为240．7 nm ,表面粗糙度为3．64 nm的 T iO2薄膜有最佳的机械防腐性能,腐蚀速率可从6．32×10-6 mm/a降低到5．65×10-9 mm/a;在光照条件下,膜厚294．3 nm ,处理温度为400℃,只有单一锐钛矿晶型的TiO2薄膜,对304SS的阴极保护性能较好,腐蚀电位可由-130 mV降到-319 mV。     

Bactericidal and Photocatalytie Activity of Fe^3＋-TiO2 Thin Films Prepared by the Sol-gel Method

Pure TiO2 thin films and iron doped TiO2 thin films on glass substrate were prepared by sol-gel method, and characterized by X-ray diffractometer （XRD）, thermo-gravimetric analysis （TG-DSC）, high resolution transmission electron microscope （HRTEM）, scanning electron microscope （SEM） and UV-Vis spectroscopy, respectively. The experimental results show that the pure TiO2 thin films and iron doped TiO2 thin films can destroy most of the escherichia coli and bacillus subtillis under the irradiation of 365 nm UV-light. However, the iron doped TiO2 thin film is a better photocatalyst than pure TiO2 thin film. The ultrastructural studies provide direct evidences for understanding the bactericidal mechanism of the TiO2 photocatalyst.     

液位沉降法制备 Ti O2薄膜及其性能研究

以钛酸丁酯为前驱液,无水乙醇为溶剂,乙酰丙酮为稳定剂,制备了 TiO2溶胶,采用液位沉降法在清洁的玻璃衬底上镀制TiO2薄膜。研究了添加剂聚乙二醇（1000）、p H、衬底温度对 TiO2溶胶在玻璃基板上附着性的影响;研究了液位沉降速度、容器倾角以及溶胶附着性对TiO2薄膜厚度的影响。考察了TiO2薄膜的表面形貌、晶相、光催化性能。结果表明,采用PEG与 Ti4＋的质量比为1,不调节pH的TiO2溶胶,在沉降速度为7 cm/min ,容器倾角为30°所制得的TiO2薄膜的光催化性能最好,光照3 h时其光催化降解率高达52.1％。     

Preparation of Ag-doped TiO_2 Thin Film by Sol-gel Method

The Ag-TiO2 thin film has been prepared on glass substrate by sol-gel process . The structure and properties of the materials were studied by DTA , XRD, and EPR. The photocatalytic activity was examined by the photocatalytic degradation of dichlorophos. The analysis results indicate that the photocatalytic activity of the Ag-TiO2 thin film is higher than that of pure TiO2 thin film. It is also influenced by the content of anatase and heating temperature . The ESR result shows that the Ag-TiO2 thin film has more hydroxide radicals than pure TiO2 thin film after illuminated by UV light.     

TiNi形状记忆合金薄膜的表面形貌及影响

研究了ＴｉＮｉ形状记忆合金薄膜的表面形貌及其影响因素、试验结果证明：该薄膜的形成过程遵循形核、长大、迷津结构和连续膜４个阶段,镀时氩分压、基板温度、基板类型、基板的表面粗糙度以及膜的成分、镀后热处理等对薄膜的形貌有重大的影响。     

TEM and TEM-EDX Analysis of Cross-section of TiO_2Thin Film and Glass Substrate

TiO2 thin film was deposited on Na-Ca-Si glass substrate by sol-gel process. TEM observation showed that the film is compactly joined to the substrate. TEM-EDX analyses of the film, film-substrate interface, and substrate revealed that the diffusion of Na+ from the substrate to the film is negative diffusion.     

在线常压化学气相沉积方法制备TiO_2自洁薄膜玻璃(英文)

利用常压化学气相沉积技术,在浮法玻璃线上制备了TiO2自洁薄膜玻璃。研究了水和氧气对薄膜沉积速率的影响,结果表明水和氧气的加入增加了薄膜的沉积速率。分别用原子力显微镜和X-射线衍射分析仪研究了薄膜的表面形貌和晶型结构,薄膜表面的平均粗糙度为84 nm,其晶型由锐钛矿和金红石组成。同时还研究了自洁玻璃的光催化活性和亲水性,随着紫外光照时间的增加,薄膜的光催化活性增加且对水的接触角由光照前的54°降到光照后的6°。