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在玻璃表面镀制增透膜可降低玻璃表面的反射率,从而提高其透视性能,被广泛应用于液晶电脑,手提电脑,电视等电子产品的显示屏;同时因其较高的透射率还被广泛用于太阳能电池的封装盖板,以提高太阳能电池的光电转换效率,具有很广阔的前景。考虑到单层增透膜还存在剩余反射太高的问题,本文主要用溶胶-凝胶法和浸渍提拉工艺,以普通载玻片为基底,镀制不同TiO2百分含量的TiO2-SiO2复合薄膜和不同SnO2百分含量的SnO2-SiO2复合薄膜,并在此基础上制备了TiO2-SiO2/SiO2双层膜和SnO2-SiO2/SiO2双层膜,研究了薄膜的光学性能,水润湿性能,抗酸碱腐蚀性能和耐久性;并考虑溶胶-凝胶法具有镀膜成本低等优点,本文还采用溶胶-凝胶法制备了MgF2单层膜,同样对薄膜的光学性能,抗酸碱腐蚀性和耐持久性能进行了研究,得到以下结论:
(1) TiO2-SiO2/SiO2双层膜
溶胶的陈化时间,薄膜的热处理温度以及TiO2的百分含量对TiO2-SiO2复合薄膜有一定的影响,薄膜在陈化时间为1天,热处理温度为200℃左右有较高的透过率,且制备的TiO2-SiO2复合薄膜在可见光波段的透过率随TiO2百分含量的增加而降低,TiO2百分含量小于30%时,薄膜具有增透效果;薄膜表现为亲水性能,TiO2掺杂对薄膜的水润湿性有改良效果;400℃下热处理的复合薄膜有更好的抗划伤性能和耐酸碱腐蚀性;在此基础上制备出的TiO2-SiO2/SiO2双层膜具有增透效果,TiO2百分含量为10%时,增透效果最优,平均增透率为4.25%,双层膜具有较好的抗酸碱腐蚀性能和耐久性,且制备出的薄膜抗酸性腐蚀性能要比抗碱性腐蚀性能强,更适宜在酸性环境下使用。
(2) SnO2-SiO2/SiO2双层膜
实验制备的SnO2-SiO2复合薄膜的可见透光率同样也受溶胶陈化时间,薄膜热处理温度和SnO2百分含量的影响,薄膜制备的较优陈化时间为15天左右,且薄膜的可见透光率随SnO2百分含量的增加而降低;薄膜表现为亲水性,且具有较好的抗酸碱腐蚀性能和耐久性能;在此基础上制备的SnO2-SiO2/SiO2双层膜具有增透效果,SnO2百分含量为100%时,增透效果最佳,平均增透率为3.83%,具有很好的抗酸碱腐蚀性和耐久性,更适宜在酸性环境下使用。
(3) MgF2薄膜
实验制备的MgF2薄膜在可见光波段具有较高的透过率,且透过率曲线非常平滑;具有较好的抗酸碱腐蚀性能和耐久性;其可见透光率和表面形貌都受溶胶陈化时间,薄膜热处理温度,热处理时间,提拉速度和镀膜层数影响,镀膜层数越多的薄膜样品表面越致密;镀膜层数为8层的薄膜样品的平均增透率可达到6.44%;