噴霧熱解法制備氧化物基涂層低輻射玻璃的研究.pdf

1、采用噴霧熱解法在玻璃基板上分別制備了F、Sb摻雜的SnO2薄膜及F、Sb同時摻雜的SnO2低輻射透明導電薄膜,并運用紫外-可見光光度儀、X射線衍射儀、四探針測試儀、高分辨透射電鏡、原子力顯微鏡、X射線光電子能譜等分析手段,研究了工藝參數(shù)對薄膜結構、形貌和光電性能的影響,探討了噴霧熱解法的成膜機制和薄膜缺陷的成因。進而研究了這種涂層玻璃的低輻射(Low-E)特性。在該Low-E玻璃的基礎上,通過納米多層膜技術對傳統(tǒng)玻璃進行表面改性研究,制

2、備了具有低輻射、防霧、光催化多功能的Low-E玻璃。完成了工業(yè)化中試并對制備的大面積低輻射玻璃進行了光學、熱工學特性的全面性能檢測和分析；進一步還探索性的研究了使用溶膠-凝膠法制備了Al摻雜的ZnO膜系透明導電玻璃,研究了薄膜的光學、電學性能和結構性質。主要結論如下：在適當?shù)膿诫s比例下,Sb和F同時摻雜的SnO2具有較好的光電綜合性能,其噴霧溶液中各元素最佳比例為Sn:Sb:F=1:0.04:0.5.采用噴霧熱解法制備的SnO2：(F+

3、Sb)薄膜為金紅石結構的氧化錫多晶體,平均晶粒尺寸約為120nm。XPS分析表明,Sn元素為四價(Sn4+),并且以Sn-O鍵的形式存在。采用溶膠凝膠工藝與霧化熱分解沉積鍍膜技術相結合,制備了復合多層薄膜(普通玻璃/SiO2隔離阻擋膜/F、Sb復合摻雜SnO2透明導電膜/SiO2-TiO2表面改性膜),在獲得導電、低輻射特性的同時,還具有抗菌、自潔等功能特性,其低輻射性能已達到國家在線Low-E玻璃鍍膜產品標準要求。在480℃制備的厚度

4、為60nm的TiO2-SiO2改性層,使低輻射玻璃具有了較好的親水自潔凈效果,在紫外光照射1h后潤濕角降至4.5°,表現(xiàn)出良好的防霧效果,但其低輻射性沒有發(fā)生變化。通過sol-gel法,在玻璃基板上制成了氟硅烷薄膜,使水對玻璃的接觸角達156°,獲得超疏水特性涂層玻璃。工業(yè)化中試階段制備的較大面積的低輻射玻璃的方阻為25Ω/□,電阻率為7.5×10-4Ω·cm,經(jīng)國家質量監(jiān)督檢驗中心檢驗,平均可見光透過率為77.5％,輻射率20.4%,