PET基透明柔性LaB6薄膜的制備及其光學(xué)性能研究.pdf

1、LaB6納米材料在紫外-可見(jiàn)-近紅外具有優(yōu)異的選擇吸收特性，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于等離子體陰極，有望替代ITO、ATO、ZAO等氧化物透明導(dǎo)電薄膜材料在透明隔熱材料領(lǐng)域的應(yīng)用。目前，對(duì)LaB6陰極靶材的的制備工藝及其對(duì)濺射薄膜的組織和性能的影響的研究罕見(jiàn)報(bào)道，對(duì)透明柔性LaB6薄膜的制備和性能的研究還未見(jiàn)報(bào)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(xué)當(dāng)

2、量。研究磁控濺射工藝對(duì)薄膜組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和光學(xué)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(jié)果表明，提高反應(yīng)物中La2O3的含量有利于降低LaB6粉末的C殘余量，經(jīng)過(guò)提純處理后，LaB6粉末平均粒度為2.686μm，純度達(dá)到99.5139wt％。富硼LaB6燒結(jié)靶材的最佳的燒結(jié)工藝為1600℃保溫4.5 h。純B的加入促進(jìn)了靶材的燒結(jié)，提高靶材的硬度和彎曲強(qiáng)度。薄膜的B含量隨著LaB6靶材中富硼量的提高而升

3、高，當(dāng)B/La達(dá)到12.5時(shí)LaB6薄膜的成分接近化學(xué)計(jì)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(duì)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(guò)程的進(jìn)行逐漸減小。隨著濺射功率和氬氣氣壓的增大，薄膜的結(jié)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?yàn)閾駜?yōu)生長(zhǎng)方向。
　　LaB6薄膜硬度和彈性模量隨著結(jié)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(shí)達(dá)到最佳力學(xué)性能。LaB6薄膜的透射峰的峰位會(huì)隨著工藝參數(shù)的變化發(fā)生偏移。薄膜的太陽(yáng)能總透過(guò)率和可見(jiàn)光總透光率受到薄膜組織的顯著影響，隨著結(jié)晶度的升高和缺陷數(shù)量的降低LaB6薄膜對(duì)紫外和近紅外光的選擇吸收逐漸增強(qiáng)，透明隔熱性能增強(qiáng)。工藝參數(shù)為75W、0.