玻璃表面功能薄膜的制備與性能研究

玻璃表面功能薄膜的制備與性能研究

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1、西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文玻璃表面功能薄膜的制備與性能研究姓名:常慧麗申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):材料物理與化學(xué)指導(dǎo)教師:趙高揚(yáng)20050301摘要?玻璃表面功能薄膜的制備與性能研究學(xué)科:材料物理與化學(xué)作者:?;埯悓?dǎo)師:趙高揚(yáng)教授答辯日期:摘要玻璃表面改性技術(shù)在工農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、天文學(xué)、軍事和日常生活等領(lǐng)域中有著非常廣闊的應(yīng)用前景。本研究旨在研制出玻璃表面可以同時(shí)滿足隔熱、保溫及采光的要求又具有防雨水、自清潔或親水、光催化和防霧等功能的薄膜。在玻璃基板上分別制備了SnO2:F+Sb、疏水、親水薄膜,并采用噴霧熱分解法與溶膠凝膠法相結(jié)合,制備了SnO2:F+Sb/疏水(親水)功能多層膜,對(duì)比分析了單

2、層薄膜與多層薄膜的各種性能。進(jìn)一步采用原子力顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀和紅外光譜儀、紫外-可見光光度儀等研究了薄膜制備工藝、結(jié)構(gòu)、成分及各種因素對(duì)薄膜性能的影響。結(jié)論如下:(1)采用溶膠凝膠法,制備了具有特殊表面形態(tài)的無機(jī)Al2O3薄膜,合成了低表面能的三甲基硅氧烷和氟硅烷有機(jī)物,并采用無機(jī)有機(jī)結(jié)合的方法,制備出疏水薄膜,其表面接觸角最高可達(dá)156°,并通過控制薄膜制備工藝,使薄膜在保持較好疏水特性的同時(shí)具有較高的可見光透過率。(2)在玻璃基體上制備了TiO2/SiO2復(fù)合親水薄膜,得到的表面接觸角為0°,可以在黑暗中維持四天,達(dá)到超親水特性。薄膜具有較高的光催化活性,在水蒸氣環(huán)境下

3、,涂覆有TiO2/SiO2復(fù)合薄膜的玻璃表面透明,完全無霧滴附著,具有防霧特性。(3)通過噴霧熱分解法,在玻璃基板上制備了SnO2∶F+Sb薄膜,具有低輻射特性。在低輻射薄膜的基礎(chǔ)上,通過溶膠凝膠法制備了疏水、親水薄膜,所得的多層薄膜并未改變薄膜的方阻、可見光透過率及紅外反射率,且具有較好的疏水、親水特性。最終制備出了可以同時(shí)滿足隔熱、保溫及采光的要求又具有防水、自清潔或親水、光催化和防霧等功能的多層薄膜。關(guān)鍵詞:疏水、親水、低輻射、功能薄膜本課題得到國家重大基礎(chǔ)研究前期研究專項(xiàng)(2003CCA03300)及陜西省教育廳納米專項(xiàng)(02JN1-2)資助。西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文PREPAR

4、ATIONANDPERFORMANCEOFFUNCTIONALTHIN?FILMSONGLASSSURFACEAuthor:ChangHuiliSupervisor:Prof.ZhaoGaoyangAbstractThesurfacemodificationoftheglassholdsgreatpromiseforapplicationsinindustry,agriculture,iatrology,astronomy,militaryaffairs,ordinarylifeandsoon.Inthispaperthefilmsthatcanmeetthedesireofheatin

5、sulation,heatpreservationandlighting,atthesametime,itpossessthefunctionofhydrophobic,self-cleaningorhydrophilic,photocatalysis,anti-fogonglasssurfacewereexpectedtobeprepared.ThefilmsofSnO2:F+Sb,hydrophobic,hydrophilicwerepreparedonglasssubstrate.TheSnO2:F+Sb/hydrophobic(hydrophilic)functionalmult

6、i-filmswerealsopreparedbySol-Gelprocessandspraypyrolysistechnique.Thenwecontrastandanalysistheperformancesofthemonolayerandmulti-films.Theeffectsoffilmpreparationprocess,structure,componentandotherfactorsontheperformancesofthefilmswerediscussedusingAFM,SEM,XRD,FTIR,UV-Visspectrumandsoon.Theresult

7、sarelistedasfollows:(1)TheinorganicAl2O3filmwithspecialsurfacemicrostructurewaspreparedbySol-Gelprocess.Thetrimethylsiloxaneandfluoroalkylsilaneorganicfilmswithminimumsurfacetensionwerealsosynthesized.Thehydrophobicfil

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