PET基透明柔性LaB6薄膜的制備及其光學性能研究.pdf

1、LaB6納米材料在紫外-可見-近紅外具有優(yōu)異的選擇吸收特性，近年來被廣泛應用于等離子體陰極，有望替代ITO、ATO、ZAO等氧化物透明導電薄膜材料在透明隔熱材料領域的應用。目前，對LaB6陰極靶材的的制備工藝及其對濺射薄膜的組織和性能的影響的研究罕見報道，對透明柔性LaB6薄膜的制備和性能的研究還未見報道，研究具有優(yōu)異性能的透明柔性LaB6薄膜材料具有重大意義。本文采用碳熱還原法獲得高純LaB6粉末。研究富硼LaB6靶材制備工藝和化學當

2、量。研究磁控濺射工藝對薄膜組織結構、力學性能和光學性能的影響，分析建立薄膜的工藝-組織-性能之間的聯(lián)系。
　　研究結果表明，提高反應物中La2O3的含量有利于降低LaB6粉末的C殘余量，經過提純處理后，LaB6粉末平均粒度為2.686μm，純度達到99.5139wt％。富硼LaB6燒結靶材的最佳的燒結工藝為1600℃保溫4.5 h。純B的加入促進了靶材的燒結，提高靶材的硬度和彎曲強度。薄膜的B含量隨著LaB6靶材中富硼量的提高而升

3、高，當B/La達到12.5時LaB6薄膜的成分接近化學計量比(LaB6.0627±0.02)。LaB6薄膜的硬度和彈性模量都隨著薄膜B含量的升高逐漸下降。
　　濺射功率和氬氣氣壓對LaB6薄膜的沉積速率具有較大影響，沉積速率隨著功率的增大快速升高，隨著氬氣氣壓的增大先升高后降低，隨著濺射過程的進行逐漸減小。隨著濺射功率和氬氣氣壓的增大，薄膜的結晶度、致密度和晶粒大小都呈現(xiàn)先增大后減小的變化規(guī)律。LaB6納米薄膜中含有直徑在10～2

4、0 nm左右的納米晶，主要以[200]晶向為擇優(yōu)生長方向。
　　LaB6薄膜硬度和彈性模量隨著結晶度、晶粒大小、致密度和薄膜厚度的升高而逐漸增大，在85W、0.8Pa、60min時達到最佳力學性能。LaB6薄膜的透射峰的峰位會隨著工藝參數(shù)的變化發(fā)生偏移。薄膜的太陽能總透過率和可見光總透光率受到薄膜組織的顯著影響，隨著結晶度的升高和缺陷數(shù)量的降低LaB6薄膜對紫外和近紅外光的選擇吸收逐漸增強，透明隔熱性能增強。工藝參數(shù)為75W、0.