工艺参数对磁控溅射WO_3薄膜电致变色性能的影响

本文采用磁控溅射法制备了用于电致变色器件的WO_3薄膜,用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对其物相组成、微观形貌以及电致变色性能进行了表征。结果表明:在溅射压强为2 Pa、氩氧比为60:20时所制备的WO_3薄膜厚度适中,且有利于离子的嵌入/脱出,而以此薄膜制备的电致变色器件光调制范围最大,褪色时间最短,着色效率达82.9 cm~2/C。     

WOx:Mo薄膜的结构及电致变色性能研究

采用反应磁控溅射工艺,以纯钨和纯钼为靶材在ITO玻璃上制备Mo掺杂WOx电致变色薄膜,用薄膜的透射光谱和XRD衍射方法对掺杂后薄膜的电致变色性能和结构进行了分析,研究了Mo掺杂对WOx薄膜电致变色性能和微观结构的影响机理。实验结果表明：在一定掺杂范围内,Mo掺杂对薄膜电致变色性能有较大提高;掺杂越均匀,对薄膜电致变色性能的改善越显著。影响薄膜电致变色性能的相应掺杂量由溅射时间表示,相对掺量存在最佳值,即7．7％附近,薄膜的变色性能可得到最大的提高,按实验结果趋势分析掺杂量存在有效范围,超出有效掺杂范围,掺杂便会失效。XRD分析表明,掺杂Mo之后的WOx薄膜仍为非晶态,且非晶态有增强的趋势。     

电致变色薄膜研究进展

本文概述了电致变色薄膜材料、变色机理、工作原理等方面的研究进展,并探讨了目前存在问题的解决途径。     

溅射总压对氧化钒薄膜的结构及电致变色性质的影响

采用高频磁控溅射工艺制备了两种不同性能的V2O5薄膜,并研究了溅射总压对其微观结构、循环伏安特性及电致变色特性的影响。结果表明：当功率一定（3．8W·cm^-2)时,在高气压沉积的V2O5薄膜中出现了微晶相,而在低气压沉积的薄膜中为非晶相。从循环伏安过程中实时记录的透过率变化曲线可见：随着Li^ 离子和电子的双重注入,薄膜在某一波长处的透过率前一阶段是增加或降低,而后一阶段却相反。含微晶相的薄膜上述现象更为明显,而且其储存Li^ 离子的容量也要大许多。应用能带结构理论定性地解释了V2O5薄膜复杂的电致变色现象。     

直流反应磁控溅射制备TiO2薄膜过程中热处理温度对薄膜性能的影响

采用直流反应磁控溅射法在玻璃基片上制备了TiO2薄膜，靶材为纯度99．9％的钛肥，溅射时基片不加热。XRD结果显示，所得TiO2薄膜的晶型为锐钛矿相；SEM结果显示，随着热处理温度的增加TiO2薄膜晶粒尺寸增大；光催化性能显示，经过500℃热处理1小时后的TiO2薄膜具有较好的光催化效率。     

全固态电致变色智能窗

介绍了智能窗的分类及各自的特点,重点研究电致变色智能窗,着重分析了目前国内少见的全固态电致变色智能窗,提出了该智能窗的复合膜层结构,根据全固态的特点,研究了Li Ta O电解质薄膜XRD及SEM图谱,并对不同厚度的电3解质薄膜复合后的智能窗进行了着色-褪色调整范围进行了测试,表明随着电解质薄膜的厚度增加,可增宽智能窗的可见光透过率调整范围。     

VO_2-WO_3复合薄膜的制备及其热致变色-电致变色性能研究

智能玻璃是目前建筑节能重点研究方向。本研究将自制氧化钒纳米粉体均匀分散到钨溶胶体系,取上清液旋涂于ITO基板,经干燥、退火后制得VO_2(M)-非晶WO_3复合薄膜。实验结果表明,所制备的VO_2(M)-非晶WO_3复合薄膜兼具热致变色和电致变色性能,通电后薄膜表现典型的电致变色特征,可见光和近红外光透过率明显下降。退火过程中,部分W掺杂到VO_2中,使薄膜的热致相变温度降低10°C左右。复合薄膜在双响应条件下,其可见光透过率为32.6%、调控效率为18.8%。     

不同工艺对PANI/PAA复合薄膜的电致变色性能影响研究

采用直接聚合法与逐层镀膜法分别成功制备了聚苯胺(PANI)/聚丙烯酸(PAA)复合薄膜,通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等方法考察了两种工艺制备的薄膜的形貌和微结构,并测定了两种复合薄膜的循环伏安性能(CV)、电流响应特性(CA)及电致变色性能。结果表明,SEM与FT-IR证实了两种方法制备的PANI/PAA复合薄膜仅在材料结构上有所不同;直接聚合法制备的PANI/PAA复合薄膜(PANI/PAA-DP)表面具有较大颗粒,2对明显的氧化还原峰,氧化态和还原态的响应时间分别为120ms和226ms,在600~700nm波长处的透过率调制幅度为10%;逐层镀膜法制备的PANI/PAA复合薄膜(PANI/PAA-LP)具有多孔的网络结构,3对氧化还原峰,氧化还原反应更明显,电致变色性能更优异,其氧化态和还原态的响应时间分别为45ms和67ms,在600~700nm波长处的透过率调制幅度可达40%。     

添加聚乙烯醇改善三氧化钨电致变色薄膜性能的研究

为改善三氧化钨薄膜的电致变色性能,采用钨粉过氧化聚钨酸溶胶-凝胶法制备了添加聚乙烯醇的三氧化钨电致变色薄膜.采用扫描电镜、紫外可见分光光度计和CHI电化学工作站分别测定和分析了三氧化钨薄膜的微观结构、光透过性能和循环伏安特性.结果表明,添加一定量的聚乙烯醇可使薄膜的结构更加平整,变色更为均匀;在着色态、褪色态下的光透过率之差达到60%以上,变色可调范围变大.电致变色可逆性能和光谱性能较不添加聚乙烯醇有所提高.     

锡掺杂对氧化镍薄膜电致变色性能的影响

采用溶胶法和旋涂技术制备了NiO薄膜和一系列锡掺杂的NiO薄膜,对其进行了形貌、成分表征和电致变色性能测试。结果表明：锡镍摩尔比为1/10的1Sn-Ni O薄膜光调制79.1%,比Ni O薄膜的光调制增大31.3%。适量的锡掺杂能有效提高Ni O薄膜的变色性能。     

Optical and Structural Properties of TiO2 Thin Films Deposited by RF Magnetron Sputtering

Silicon - Titanium dioxide thin films were grown by RF magnetron sputtering. After that, deposited TiO2 films were annealed at 300 °C for 2 h. Having used different oxygen flow rates as a...     

磁控溅射法制备铁氧体薄膜的磁性能研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米晶镍锌钴铁氧体/二氧化硅复合粉体,并将该粉体制成靶材.采用磁控溅射法在单晶硅基底和玻璃基底上沉积镍锌钴铁氧体复合薄膜,并对其进行磁性能研究.研究结果表明:镍锌钴铁氧体/二氧化硅复合薄膜具有较好的软磁性能;在相同的溅射条件下,两种基片上的薄膜的矫顽力都较小,但硅基片上薄膜的饱和磁化强度较玻璃基片上的大,软磁性能更好;经后退火处理,薄膜的饱和磁化强度得到明显地提高,软磁性能得到改善.     

磁控溅射Ta-C-N薄膜摩擦学性能研究

采用磁控溅射法在Si基片上沉积非晶态Ta-C-N薄膜。利用纳米压痕仪表征其纳米硬度和弹性模量;摩擦磨损实验检测其摩擦学性能;光学轮廓仪和扫描电镜观察磨痕形貌。结果表明:Ta-C-N薄膜具有较高的纳米硬度9.45 GPa和弹性模量225.71 GPa,同时具有较低的摩擦系数0.238,磨损率5.94×10-6 mm3.N-1.m-1,磨面较为平整光滑,体现了优越的摩擦磨损性能。     

磁控反应溅射制备钇掺杂TiO_2薄膜的研究

采用混合靶直流磁控反应溅射法,在玻璃基体上溅射沉积了含有氧化钇的TiO2薄膜.X-射线光电子能谱分析结果表明,薄膜是由Y2O3和TiO2复合氧化物组成的.钇的存在会抑制薄膜中二氧化钛晶体的形成.薄膜的紫外可见光谱透射率略有下降,而反射率有所增加.钇的掺杂对二氧化钛薄膜的光催化活性起负作用,光催化降解甲基橙反应的活性随钇含量的增加而下降.     

基片温度对直流反应磁控溅射法制备氧化钨电致变色材料循环寿命的影响

通过选取室温、100℃、200 ℃三个不同基片温度制度来探讨基片温度对氧化钨薄膜电致变色循环寿命的影响.实验结果表明:当基片温度由室温提高至100℃后,氧化钨薄膜的循环寿命有较大的改善,循环次数由806次提高至3000次.当基片温度由100℃提高至200℃时,循环寿命反而有所衰退,循环次数由3000次减少至1000次.     

Orientation Growth and Magnetic Properties of BaM Hexaferrite Films Deposited by Direct Current Magnetron Sputtering

In‐plane c‐axis oriented Ba‐hexaferrite (BaM) thin films were prepared on a‐plane sapphire (Al₂O₃) substrates using direct current (DC) magnetron sputtering followed by ex‐situ annealing. The sputtering atmosphere was found to have a great influence on the stoichiometry, orientation growth, and grain morphology of the as‐prepared BaM films. With moderate oxygen partial pressure during sputtering, in‐plane c‐axis highly oriented BaM films were obtained. The films showed strong magnetic anisotropy with a high hysteresis loop squareness (M_r/M_s of 0.96) along in‐plane easy axis and a low M_r/M_s of 0.05 along in‐plane hard axis. Rocking curves and pole figures were utilized to reveal the epitaxial‐like orientation relationship of the BaM films relative to the sapphire substrates, as well as the orientation growth dispersion of the hexagonal platelet‐shaped grains in BaM films.     

直流磁控溅射沉积N-Ti-TiN镀膜耐蚀性能

通过固定N层和Ti N层的沉积时间,改变Ti层沉积时间,在AZ31镁合金表面采用直流磁控溅射技术制备N-Ti-Ti N镀膜,研究镀钛时间对N-Ti-Ti N镀膜的形貌、腐蚀性能的影响。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪等手段分析镀膜的表面形貌和成分,通过动电位极化试验,研究镀膜的耐蚀性。结果表明:改变不同镀钛时间获得的N-Ti-Ti N镀膜的厚度在1~1.4μm之间,镀膜分布均匀,随着镀钛膜沉积时间的增加镀膜的厚度增加,膜间结合性好;与镁合金基体相比,不同镀钛时间的N-Ti-Ti N镀膜均能提高材料的耐蚀性,镀钛时间为20 min的N-Ti-Ti N镀膜的耐蚀性更为优异。     

等离子体增强的磁控溅射TiSiN薄膜结构与耐蚀性

针对磁控溅射固有磁场强度随时间衰减的问题,采用外加磁场增强真空室内等离子密度的方法,在AZ31基体上反应溅射沉积了厚度约2μm的TiSiN薄膜.应用XRD、SEM研究了等离子体增强的磁控溅射方法所制备薄膜的物相组成、结构、表面形貌,利用电化学工作站研究了等离子体增强的磁控溅射薄膜在3.5％NaCl溶液中的腐蚀行为,并与...     

氧气流量和溅射功率对脉冲直流磁控溅射制备Nb2O5薄膜性能的影响

采用非对称双极性脉冲直流磁控溅射系统在玻璃衬底上制备了Nb_2O_5薄膜,重点研究了O_2流量和溅射功率对薄膜结构、成分、形貌和光学性能的影响。XRD结果表明:所有制备的薄膜均为非晶结构;XPS用于分析不同O_2流量下沉积的薄膜表面Nb的化学状态,O_2流量达到4.0 sccm以上才能得到满足化学计量比的Nb_2O_5薄膜;AFM结果显示:随着O_2流量的增加,薄膜表面更加平滑、均匀,而溅射功率为80 W时所制备的Nb_2O_5薄膜表现出最大的表面粗糙度大约为1.59 nm;光学结果表明,随着O_2流量增加,可见光区的平均光学透过率逐渐增大,但溅射功率超过40 W,溅射功率对薄膜可见光区的透过率影响很小;此外,通过改变O_2流量和溅射功率,可以很好地调节薄膜的折射率,从而更加便于消影玻璃中光学介质膜系的设计与生长。