無機(jī)超疏水功能薄膜材料的制備及其潤濕機(jī)理研究.pdf

1、北京工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文無機(jī)超疏水功能薄膜材料的制備及其潤濕機(jī)理研究姓名：李國星申請學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：材料物理與化學(xué)指導(dǎo)教師：嚴(yán)輝王波20090401摘要薄膜的表面從親水(接觸角為40。)到超疏水(接觸角為152。)的大范圍變化。同時(shí)，通過CF。等離子體表面處理，極大提高了非晶碳薄膜表面的疏水性能，其中原本為弱疏水的表面(接觸角為105。)變?yōu)槌杷砻妫浣佑|角達(dá)到了162。。另外，我們還開展了氮化硼(BN)薄膜的表面潤濕性能和光學(xué)

2、性質(zhì)研究。通過先用磁控濺射沉積再用等離子體處理的方法，分別在石英和Si(100)襯底上制備得到了透明超疏水氮化硼薄膜，其最高接觸角達(dá)到159。，并且透過率在80％以上。三氧化鋅(ZnO)是一種應(yīng)用極其廣泛的透明半導(dǎo)體材料，并且可以有許多種成熟的方法用以制備ZnO薄膜。因此我們在前述的“表面靜態(tài)潤濕”研究的基礎(chǔ)上，以ZnO薄膜為對象進(jìn)行了更加深入的探索，開展了“表面動(dòng)態(tài)潤濕”的研究。首先，利用等離子輔助沉積加熱氧化的方法實(shí)現(xiàn)了前驅(qū)體鋅膜生

3、長及形貌控制，獲得了表面由一維納米金屬鋅材料構(gòu)建的薄膜表面：并且通過對熱氧化參數(shù)的控制，實(shí)現(xiàn)了鋅／氧化鋅薄膜的潤濕、光學(xué)及電學(xué)性能的大范圍調(diào)控；其二、利用磁控濺射加熱氧化的方法，對氧化鋅薄膜表面的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)潤濕行為進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，提出了能夠有效解釋同種靜態(tài)潤濕行為下，具備不同固液動(dòng)態(tài)交互作用行為的表面潤濕三相線分散模型，揭示了一階及多階粗糙結(jié)構(gòu)對水珠滾動(dòng)行為的內(nèi)在影響機(jī)制，闡述了“多階結(jié)構(gòu)有利于減小每一步的液珠滾動(dòng)能量”是減小表面滾動(dòng)