TiO2自清潔低輻射復(fù)合薄膜的設(shè)計(jì)與制備.pdf

1、低輻射薄膜具有高的可見光透過(guò)率和紅外反射率，可起到高效的隔熱保溫作用，而TiO2鍍膜玻璃具有良好的光催化性能和親水性性能，可以實(shí)現(xiàn)自清潔功能。在玻璃的兩側(cè)分別制備低輻射薄膜和TiO2薄膜，可以使玻璃同時(shí)實(shí)現(xiàn)隔熱保溫和自清潔功能。
　　利用TFCalc軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)的TiO2自清潔低輻射復(fù)合薄膜的膜系結(jié)構(gòu)為Air/TiO2(100nm)/Glass/TiO2(30nm)/Ag(15nm)/Ti(1nm)/TiO2(30nm)/Air，

2、并進(jìn)行了分析。
　　根據(jù)低輻射薄膜的基本原理設(shè)計(jì)了TiO2/Ag/Ti/TiO2多層結(jié)構(gòu)的低輻射薄膜，并利用TFCalc軟件對(duì)Ag膜和TiO2膜厚度進(jìn)行了設(shè)計(jì)，當(dāng)TiO2膜厚度為30nm，Ag膜厚度為15nm時(shí)，鍍膜玻璃在可見光中心波長(zhǎng)550nm處的透過(guò)率最高。根據(jù)模擬結(jié)果采用電子束蒸發(fā)方法制備了TiO2/Ag/Ti/TiO2低輻射薄膜，當(dāng)Ag膜厚度為15nm時(shí)制備的低鍍膜玻璃具有可見光的高透過(guò)性，可見光透過(guò)率大于70％的帶寬W7

3、0接近330nm，紅外輻射率只有0.06，而當(dāng)Ag膜厚度為10nm或20nm時(shí)鍍膜玻璃的可見光透過(guò)率較低。通過(guò)薄膜電阻分析并結(jié)合原子力顯微鏡觀測(cè)等方法的綜合分析表明Ag膜在TiO2膜上形成連續(xù)膜的臨界厚度為15nm左右。根據(jù)Ag膜厚度對(duì)多層薄膜光學(xué)性能的影響規(guī)律可知，當(dāng)反射層剛形成連續(xù)膜時(shí)，多層薄膜可獲得最佳的低輻射效果。
　　利用TFCalc軟件模擬了不同Al膜和TiO2膜厚度對(duì)TiO2/Al/TiO2多層低輻射薄膜光學(xué)性能的影

4、響，并采用電子束蒸發(fā)技術(shù)制備出了該體系低輻射薄膜。通過(guò)對(duì)理論模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的綜合分析，認(rèn)為由于在鍍膜過(guò)程中Al易氧化生成氧化鋁，改變了薄膜的結(jié)構(gòu)，從而使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)結(jié)果產(chǎn)生了較大的偏差。
　　利用電子束蒸發(fā)方法在玻璃上沉積了TiO2薄膜，并研究了熱處理工藝對(duì)TiO2薄膜組織結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律。TiO2薄膜經(jīng)450℃熱處理后由非晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦，可見光的平均透光率降低，禁帶寬度變小，但親水性卻得到提高，并且光照40min之