纳米氧化锡锑涂料制备与透明隔热性研究

以自制纳米氧化锡锑水性浆料为唯一颜料,水性聚氨酯为主要成膜物质制备得到纳米氧化锡锑涂料。对纳米氧化锡锑涂膜透明隔热效果考察结果表明,颜料体积浓度为0.011,厚度为60μm的涂膜可以获得最佳的光学性能,此时涂膜可见光区平均透过率高达71.3%,红外光区平均屏蔽率达60.3%;用自制隔热装置测试隔热效果,涂膜玻璃与空白玻璃相比,光照条件下箱内最大温差达2.5℃,日照条件下箱内最大温差可达4℃,透明隔热效果比某市售汽车隔热膜及某市售建筑外窗用隔热膜透明隔热性更佳。     

Ag层厚度对NiCo/Ag多层膜的微结构及磁学性能的影响

采用磁控溅射方法制备了不同Ag层厚度的NiCo/Ag多层膜,研究了Ag层厚度对NiCo/Ag多层膜微结构及其磁学性能的影响.研究结果表明,NiCo/Ag多层膜中NiCo层在FCC的Ag层上准外延生长,为亚稳结构相.该多层膜的晶粒尺寸明显地随着Ag层厚度增加而增大,当Ag层厚度为1.0nm时,多层膜是由约为5 nm纳米晶所组成;当Ag层厚度增加到3.6nm时,多层膜的晶粒尺寸增大到50nm左右.将NiCo层厚度固定为1.8 nm时,Ag层厚度的变化对NiCo/Ag多层膜的磁学性能有很强的影响,当Ag层厚度为1.0 nm时,其易磁化轴倾向垂直于膜面;当Ag层厚度达到2.0 nm时,易磁化轴平行于膜面;当Ag层厚度增厚至3.0 nm以上,多层膜表现出超顺磁特性.     

NiO/Ag/NiO透明导电膜光电特性研究

在室温条件下, 利用磁控溅射法在玻璃衬底上制备了NiO/Ag/NiO透明导电膜, 研究了不同NiO层和Ag层厚度对三层膜可见光透过率和电阻特性的影响。结果分析表明:制备的NiO/Ag/NiO为N型透明导电膜。在400~800 nm的可见光区域内, 随着NiO和Ag层厚度的增加, 薄膜的透光率先增大后减小。NiO层厚度为30 nm且Ag层厚度为11 nm时, 叠层膜具有较好的光学特性, 其最大透过率为84%, 薄膜电阻为3.8Ω/sq, 载流子浓度为7.476×10²¹cm^-3。对薄膜透过率进行了计算机模拟, 发现结果与实验中大致趋势相同, 但因为折射率选择和薄膜界面等因素的影响, 在可见光区域后半段实验值大于计算值。     

GZO/Ag/GZO多层薄膜制备、结构与光电特性的研究

采用射频磁控溅射和离子束溅射联合设备在玻璃衬底上制备出了具有良好附着性、低电阻率和高透过率的GZO/Ag/GZO(ZnO掺杂Ga_2O_3简称GZO)多层薄膜.X射线衍射谱表明GZO/Ag/GZO多层薄膜是多晶膜,GZO层具有ZnO的六角纤锌矿结构,最佳取向为(002)方向;Ag层是立方结构,具有(111)取向.在GZO层厚度一定的情况下,研究了Ag层厚度的变化对多层膜结构以及光电特性的影响.研究发现,当Ag层厚度为10nm时,3层膜的电阻率为9×10~(-5)Ω·cm,在可见光范围内平均透过率达到89.7%,薄膜对应的品质因子数值为3.4×10~(-2)Ω~(-1).     

ITO-Ag高透明柔性低辐射膜光学性能研究

本文介绍了基于PET基材，由ITO与Ag组成的单Ag层和双Ag层高透明低辐射膜系及其光谱特性，并在PET基材上通过直流磁控溅射制备了在几乎整个可见光波段透过率大于75%，低反射且能用于汽车前挡的高隔热贴膜。     

水性紫外光固化纳米透明隔热涂料的研制

合成了聚氨酯丙烯酸酯预聚物,添加预制的功能纳米粉体水性浆料,制备了水性紫外光(UV)固化纳米透明隔热涂料。研究表明,水性浆料的平均粒径为27.8nm,添加到预聚物中后涂料的平均粒径为38.8nm;从涂层的综合性能、成本等因素考虑,以隔热粉体的用量为4.2%、涂层厚度为8μm为宜,涂层玻璃的可见光透过率达80%,涂层玻璃比空白玻璃在平衡时的温度降低10℃以上,并具有很好的硬度、耐磨、耐水等基本性能。     

TiO2膜层制备参数对Ag/TiO2复合膜隔热性能的影响

采用磁控溅射工艺制备玻璃基Ag/TiO_2复合膜,研究TiO_2膜的射频功率、溅射时间、氩气流量和本底真空度4个制备参数对复合膜隔热性能的影响。结果表明:复合膜的隔热温差随着射频功率、溅射时间、氩气流量、本底真空度的增加均呈现先增大后减少的变化趋势;4个制备参数对复合膜隔热温差的影响程度由大到小的顺序依次为本底真空度、溅射时间、射频功率、氩气流量;4个制备参数的较优组合为本底真空度4×10~(-3) Pa,射频功率150 W,溅射时间15 min,氩气流量20 m L/min。     

制备工艺参数对TiNx/Ag/TiNx低辐射膜性能的影响

采用射频磁控溅射法在玻璃基片上沉积了TiNx/Ag/TiNx低辐射膜,研究了制备工艺参数对低辐射膜光学性能的影响以及低辐射膜的耐腐蚀性能.结果表明,TiNx薄膜可对膜系起到很好的保护作用,当膜系的TiNx保护层厚度为32nm、内层TiNx膜厚为16nm(氮气流量为55sccm)、Ag层厚度为16nm时,制备的低辐射膜系具有优良的透过率、低辐射性能和耐腐蚀性能.     

Fe/Ce氧化物纳米玻璃薄膜的制备及其性能研究

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了含有铁离子和铈离子的溶胶,并用浸渍一提拉法和热处理工艺在玻璃表面镀制了Fe/Ce氧化物薄膜.测试了镀膜玻璃从紫外光到近红外光的透过率和反射率,对薄膜的厚度、结合力、成分和相结构进行了分析.结果表明,Fe/Ce氧化物玻璃薄膜与基体结合牢固,晶粒处于纳米量级,能够屏蔽大量的紫外光,对红外光具有低的透过率,在可见光具有较高的透过率.当Fe/Ce金属元素配比为1:3时,得到的薄膜光选择透过性能最佳,此时薄膜紫外光透射比仅为3.6%,可见光透射比为72.8%,太阳能透射比为60%,光选择性透过系数可达1.2,具备优良的滤紫外功能和一定的隔热能力.     

具有优良隔热和力学性能的低热导率W/Al_2O_3纳米多层功能膜的构建

本研究以高纯W与Al_2O_3为靶材,在常温下采用磁控溅射法在钠钙硅玻璃表面交替镀制了W及Al_2O_3纳米多层膜。在多层膜总厚度相同的条件下,研究了不同W/Al_2O_3周期厚度对隔热性能的影响。采用台阶仪、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、场发射透射电镜(TEM)等对多层膜的形貌及结构进行了表征。采用瞬态热反射法(TTR)、纳米压痕仪分别分析了多层膜的隔热性能和力学性能。结果表明,实验沉积的多层膜中各单层均匀连续,不存在断层现象,且层间界面清晰。Al_2O_3膜层呈非晶形态,W膜层具有亚稳态β-W(210)的择优取向,并在周期厚度为5 nm时呈现明显的非晶态。随着膜层界面密度的增大,多层膜的热阻增大,热导率减小,硬度增大。周期厚度为5 nm、膜层数为41层的W/Al_2O_3多层膜具有较为优异的隔热性能与力学性能,其热阻为3. 14×10-7m~2·K·W~(-1),有效热导率为0. 36 W·m-1·K-1,硬度为8. 53 GPa,膜/基结合力为42. 20m N。所制备的多层膜在室温到500℃之间具有良好的热稳定性。     

基底温度对直流溅射Nb掺杂TiO2薄膜性能的影响

采用陶瓷靶直流磁控溅射,以玻璃为基底制备2.5wt%Nb掺杂TiO2薄膜,控制薄膜厚度在300~350 nm,研究了不同基底温度下所制得薄膜的结构、形貌和光学特性.XRD分析表明,基底温度为150℃、250℃和350℃时,薄膜分别为非晶态、锐钛矿(101)和金红石相(110)结构.基底温度250℃时,锐钛矿相薄膜的晶粒尺寸最大,约为32 nm.薄膜表面形貌的SEM分析显示,薄膜粗糙度和致密度随基底温度升高得到改善.薄膜的平均可见光透过率在基底温度为250℃以内约为70%,随基底温度升高至350℃,平均透过率下降为59%,金红石相的存在不利于可见光透过.Nb掺杂TiO2薄膜的光学带宽在3.68~3.78 eV之间变化.基底温度为250℃时,锐钛矿相薄膜的禁带宽度最大,为3.78 eV.     

柱状晶形貌TiO2膜厚对FTO/TiO2镀膜玻璃光催化活性影响

采用溶胶凝胶法,在FTO(SnO2:F)低辐射镀膜玻璃衬底上制备了柱状晶体结构的TiO2薄膜,获得双层结构FTO/TiO2镀膜玻璃样品.研究了TiO2薄膜厚度对FTO/TiO2镀膜玻璃样品的光催化活性、低辐射性能以及透光性能的影响.结果表明,FTO/TiO2镀膜玻璃样品光催化活性随着TiO2薄膜厚度的增加先升高后下降,在TiO2薄膜厚度为300 nm时光催化活性最佳;低辐射性能随着TiO2薄膜厚度的增加而下降,但TiO2薄膜厚度为300 nm时仍然具备一定的低辐射性能;透光性能与TiO2薄膜膜厚的关系不大,可见光透射比保持在72%左右;表面平均粗糙度约为1 nm,表面光滑,不易沾染油污灰尘.该镀膜玻璃在保证低辐射建筑节能和透光的前提下,兼具光催化自清洁功能,具有很好的应用前景.     

Photocatalytic Property of TiO2 Films Deposited by Pulsed DC Magnetron Sputtering

TiO2 thin films were prepared by DC magnetron sputtering with the oxygen flow rate higher than the threshold. The film deposited for 5 h was of anatase phase with a preferred orientation along the <220> direction, but the films deposited for 2 and 3 h were amorphous. The transmittance and photocatalytic activity of the TiO2 films increased constantly with increasing film thickness. When the annealing temperature was lower than 700℃, only anatase grew in the TiO2 film. TiO2 phase changed from anatase to rutile when the annealing temperature was above 800℃. The photocatalytic activity decreased with increasing annealing temperature.     

Optimization of ZnO:Al/Ag/ZnO:Al structures for ultra-thin high-performance transparent conductive electrodes

Al-doped ZnO (AZO)/Ag/AZO multilayer coatings (50-70 nm thick) were grown at room temperature on glass substrates with different silver layer thickness, from 3 to 19 nm, by using radio frequency magnetron sputtering. Thermal stability of the compositional, optical and electrical properties of the AZO/Ag/AZO structures were investigated up to 400 °C and as a function of Ag film thickness. An AZO film as thin as 20 nm is an excellent barrier to Ag diffusion. The inclusion of 9.5 nm thin silver layer within the transparent conductive oxide (TCO) material leads to a maximum enhancement of the electro-optical characteristics. The excellent measured properties of low resistance, high transmittance in the visible spectral range and thermal stability allow these ultra-thin AZO/Ag/AZO structures to compete with the 1 μm thick TCO layer currently used in thin film solar cells.     

热处理工艺对多孔TiO2薄膜光催化性能的影响

以十八胺为模板剂,采用溶胶-凝胶法在玻璃基体上制备了多孔TiO2薄膜,研究了热处理工艺对薄膜理化性质及光催化性能的影响。随煅烧温度和煅烧时间的增加,TiO2薄膜表面逐渐形成清晰的孔结构,晶粒尺寸增大。薄膜由锐钛矿型TiO2组成,Ti以Ti 4+的形式存在。制备的TiO2薄膜厚度在200nm左右,薄膜的UV-Vis透射率随煅烧温度的升高呈下降趋势,随煅烧时间的延长先下降而后又上升。多孔TiO2薄膜光催化降解甲基橙结果表明,随煅烧温度升高薄膜的光催化活性增加,在500℃煅烧2h制备的薄膜具有最佳的光催化活性。     

Ag反射膜厚度对PbTe热电薄膜性能的影响

采用真空蒸发法制备相同厚度的PbTe薄膜,再利用RF磁控溅射法在上面制备不同厚度的Ag反射膜,采用XRD、SEM、FTIR和四探针法分别对制备样品的物相组成、表面形貌、透射率和电阻率进行测试,结果显示,所制备的薄膜具有明显的〈100〉方向择优取向,呈多晶结构,随着反射膜厚度的增加,薄膜结晶性能先降低后增加;晶粒尺寸增加,表面粗糙程度先降低后增加;薄膜光学性能在一定膜厚范围内,随着反射膜厚度的增加透射率降低,超过一定膜厚时,透射率降为零;随着反射膜厚度的增加,电阻率呈先急剧降低后缓慢降低的趋势。     

TiNx/SiO2/Ag/SiO2低辐射膜耐H2S气体的腐蚀性能

为了提高玻璃片上SiO2/Ag/SiO2复合膜的耐腐蚀性能,用磁控溅射法在其上制备了TiNx薄膜.采用X射线衍射(XRD)、扫描隧道显微镜(STM)研究了TiNx薄膜的结构及表面形貌;参照GB/T 5137.3-2002电子产品硫化氢腐蚀的检验方法研究了TiNx/SiO2/Ag/SiO2低辐射膜耐H2S气体的腐蚀性能....     

空间太阳电池玻璃盖板表面超薄ITO防静电层的设计及制备工艺

ITO/MgF2复合薄膜既具有较好的表面导电性能又具有较高的透过率,可应用于空间太阳电池玻璃盖板表面。文章主要对ITO/MgF2复合薄膜中表层的超薄ITO薄膜进行了研究。利用TFCalc软件模拟了ITO薄膜厚度对ITO/MgF2复合薄膜光学性能的影响,根据模拟结果采用电子束蒸发法在衬底上依次沉积MgF2薄膜和氧化铟锡(ITO)薄膜,研究了ITO薄膜工艺参数(沉积速率、沉积温度和工作气压)和ITO薄膜厚度对ITO/MgF2复合薄膜光电性能及微观结构的影响。当ITO薄膜沉积速率为0.05nm/s、沉积温度为400℃、工作气压为2.3×10~(-2) Pa、厚度为10nm时,表层ITO薄膜基本连续,其方块电阻(1.94kΩ/)已符合设计需求,ITO/MgF2复合薄膜在可见光区间(400~800nm)的平均透过率达到89.00%。     

拟用于可穿戴气敏传感器的二氧化钛/纳米纤维素复合膜制备及表征

使用纤维素酶和木聚糖酶(酶活比9:1)组成总酶活为10 U/mL的复合酶液,以桉木浆为原料在50℃水解12 h,获得平均长度约625 nm、平均直径50 nm的棒状纳米晶纤维素(NCC)。以所制备的NCC为原料,采用真空抽滤法获得了透明柔性NCC膜,其弹性模量为8178 MPa,抗张强度为33 MPa,透光度为90.86%,裂断应变为99%,表明NCC膜具有良好的力学性能和透光性,可用作柔性器件的基底材料。然后,进一步在NCC中加入气敏材料纳米二氧化钛(TiO₂)胶体,采用真空抽滤法获得了TiO₂/NCC复合膜。研究结果表明,添加少量TiO₂(1%、2%、4%)的TiO₂/NCC复合膜依然具有良好的透光度(90%以上)与物理性能(弹性模量4906 MPa、抗张强度37 MPa、裂断应变45%)。在室温下,TiO₂/NCC复合膜对氨气具有气敏响应,以及良好的选择性和稳定性。这些研究结果为制备高性能的TiO₂/NCC可穿戴气敏传感器的进一步研究奠定了良好基础。