玻璃基溶膠-凝膠法沉積紫外截止與防靜電雙功能薄膜.pdf

1、本論文用溶膠—凝膠方法制備出了玻璃基截止紫外線和防靜電雙功能膜。首先在玻璃基片上沉積了CeO2-TiO2薄膜、Sb摻雜SnO2:Sb(ATO)薄膜，研究了不同Ce/Ti摩爾比、陳化時(shí)間、熱處理溫度和膜層厚度對(duì)截止紫外線性能的影響；以及不同Sb摻雜量、熱處理溫度和不同厚度的SnO2:Sb薄膜對(duì)光學(xué)性能和電學(xué)性能的影響。然后在此基礎(chǔ)上，用溶膠—凝膠的方法在玻璃基片上沉積了CeO2-TiO2/SiO2薄膜、以及CeO2-TiO2/ATO截止紫

2、外線和導(dǎo)電雙功能膜，研究了薄膜的結(jié)構(gòu)和性能。得到的結(jié)論如下： (1) CeO2-TiO2紫外截止膜可以通過(guò)溶膠—凝膠法制得。復(fù)合溶膠的紫外截止能力強(qiáng)于純的CeO2溶膠、或純的TiO2溶膠。溶膠的顏色呈現(xiàn)由黃色→紅棕色→橙黃色→乳白色的變化，這與其中Ti3+的濃度有關(guān)系。當(dāng)Ce/Ti<5/5(摩爾比)時(shí)，隨著Ce元素比例的增加，溶膠和薄膜的紫外截止能力增強(qiáng)：Ce/Ti=5/5、4/6(摩爾比)時(shí)，溶膠顏色最深，截止紫外線能力最強(qiáng)；

3、Ce/Ti>5/5(摩爾比)時(shí)，膜面霧化，膜層截止紫外線能力下降；當(dāng)CeO2-TiO2膜厚達(dá)到390nm左右時(shí)，紫外線就能夠100％被截止，同時(shí)膜存在臨界厚度(≤574nm)，即大于此厚度截止邊波長(zhǎng)基本不發(fā)生變化，到達(dá)可見(jiàn)光區(qū)； (2)通過(guò)XRD分析，薄膜中的CeO2晶體會(huì)使膜面呈霧狀，透明度降低；膜層內(nèi)的Ce、Ti固溶體或當(dāng)晶體微小和呈非晶態(tài)時(shí)，膜面質(zhì)量良好，且可見(jiàn)光透過(guò)率保持在70～80％。薄膜內(nèi)晶體隨著熱處理溫度的升高變得

4、完善，并且隨著溶膠陳化時(shí)間的增加，薄膜的吸收邊和截止邊出現(xiàn)紅移現(xiàn)象；純CeO2，或純TiO2溶膠，以及二者不同摩爾比例復(fù)合溶膠的光學(xué)帶隙均小于塊體材料，通過(guò)計(jì)算得到EgCeO2> EgTiO2>EgCeO2-TiO2； (3) Sb摻雜量為5mol％時(shí)，沉積8層SnO2:Sb薄膜，在500℃下保溫30min時(shí)，薄膜具有好的導(dǎo)電性(Rs=160Ω/□)，鍍膜玻璃的可見(jiàn)光透過(guò)率達(dá)到70％； (4)沉積CeO2-TiO2/Sn

5、O2:Sb雙層膜時(shí)，在預(yù)制紫外截止膜的基片上沉積不同厚度SnO2:Sb薄膜，能夠得到兼具截止紫外線和導(dǎo)電性的雙功能薄膜，紫外線截止率達(dá)98％，方塊電阻320Ω/□；能通過(guò)導(dǎo)電采取泄漏法來(lái)消除/防止玻璃靜電。CeO2-TiO2/SnO2:Sb雙功能膜中有SnO2晶體和CeO2晶體,且隨著膜層的厚度的增大和熱處理時(shí)間的延長(zhǎng)，CeO2的結(jié)晶發(fā)育完全。SnO2薄膜的物相結(jié)構(gòu)為四方相金紅石結(jié)構(gòu)； (5) Glass/CeO2-TiO2/S