玻璃基(SnO2-Sb)-(CeO2-TiO2)防靜電與紫外線截止雙功能薄膜的制備及表征.pdf

1、具有防靜電與紫外線截止功能的鍍膜玻璃是一種可以用于建筑,汽車,博物館的櫥窗以及電子面板等領(lǐng)域的鍍膜玻璃。其中銻摻雜氧化錫(ATO)粉體和CeO2-ZiO2薄膜分別滿足防靜電和截止紫外的需求。首先利用水熱反應(yīng)法制備了銻摻雜氧化錫(ATO)粉末,研究了不同銻摻雜濃度、不同的水熱反應(yīng)溫度和不同pH值對(duì)粉體結(jié)構(gòu)和性能的影響;接著采用溶膠.凝膠提拉法制備了CeO2-ZiO2紫外截止膜,分別研究了鍍膜層數(shù)和CeO2摻量對(duì)CeO2-ZiO2薄膜性能和

2、表面形貌的影響,并對(duì)該膜進(jìn)行了性能分析;最后將水熱法合成的含ATO前驅(qū)體的溶液和CeO2-TiO2溶膠混合均勻,采用提拉法制備了ATO-(CeO2-TiO2)復(fù)合薄膜,研究了ATO摻量,摻雜層數(shù)對(duì).ATO-(CeO2-TiO2)復(fù)合薄膜的性能進(jìn)行研究,得到以下結(jié)論:
　　 (1)選用SnCh·5H2O和SbCl3為原料,制備了ATO粉體材料。當(dāng)銻的摻量為3％,水熱反應(yīng)pH值取1,水熱反應(yīng)溫度在180℃時(shí),所制備的粉體性能最優(yōu),電

3、阻率達(dá)到最小,為3.93Ω·m。并且在一定摻雜范圍內(nèi)不影響SnO2晶型,仍為四方相會(huì)紅石結(jié)構(gòu)。在180℃的低溫下水熱反應(yīng)2h,對(duì)設(shè)備的要求低,更容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
　　 (2)Ce(NO3)3·6H2O和Ti(OC4H9)4作為原料制備了紫外截止性能優(yōu)良的CeO2-TiO2薄膜。當(dāng)Ce/Ti=1:1(摩爾比)時(shí),得到的CeO2-TiO2薄膜紫外截止能力最強(qiáng)。隨著膜層的厚度增加,形成的Ce-O-Ti的數(shù)量增加,能形成充分的雜質(zhì)能級(jí),

4、并使價(jià)帶上接受電子的能力增加,同時(shí)更容易迫使電子躍遷到導(dǎo)帶,使吸收邊和截止邊出現(xiàn)紅移現(xiàn)象,紫外線截止能力增強(qiáng)。當(dāng)Ce/Ti=1:1(摩爾比)時(shí),薄膜表面質(zhì)量良好,增加CeO2的摻量,薄膜表面粗糙度逐漸增加,可見光透過率有所下降;當(dāng)鍍膜層數(shù)達(dá)到5層時(shí),薄膜在熱處理過程中開裂。
　　 (3)采用溶膠-凝膠提拉法成功制備了ATO-(CeO2-ZiO2)復(fù)合雙功能薄膜,樣品的紫外線截止率隨ATO摻量的增加有略微下降(10％:85.9％,

5、30％:86.74％,40％:86.12％,50％:85.56％),對(duì)可見光透過率影響不大。ATO-(CeO2-TiO2)復(fù)合薄膜中有SnO2晶體,低溫下由于晶粒粒徑過小,發(fā)育不完全而無明顯特征峰,提高熱處理溫度,可以明顯看到SnO2薄膜的物相結(jié)構(gòu)為四方相金紅石結(jié)構(gòu)。隨著ATO添加量的增加,薄膜表面電阻率迅速下降,薄膜中形成導(dǎo)電通路,當(dāng)ATO粉體添加量達(dá)到15％時(shí),到達(dá)臨界點(diǎn)(R=1.67*104Ω),此時(shí)靜電消失。
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