银基电磁屏蔽镀膜玻璃

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随着电子技术的发展,电子设备的广泛应用,电磁辐射对人们生活的影响日益增加。电磁干扰的危害主要有两个方面:(1)导致电子设备产生噪音甚至是故障;(2)危害人类的身体健康。因此,屏蔽电磁辐射显得非常重要。很多电磁屏蔽材料被用来防止电磁辐射的干扰。在很多领域如高灵敏的医疗诊断设备、个人电子设备的显示屏、航天飞行器的窗户,要求材料既具有电磁屏蔽功能,又具有较高的可见光透射率。透明电磁屏蔽玻璃很好的符合了这些要求。本文的创新点:用磁控溅射的方法在室温下在载玻片衬底上制备了AZO/Ag/AZO三层膜和AZO/Ag/AZO/Ag/AZO五层膜,基于电磁屏蔽多层膜的光学薄膜设计矩阵法理论,对多层膜系进行设计计算,确定各层膜材料及膜厚的基本参数,为实验提供了理论依据,使镀膜玻璃具有高的可见光透射率和高的电磁屏蔽效能,研究了Ag纳米薄膜在室温大气条件下的氧化过程和机理。本文得出的主要结论如下:1)对于AZO/Ag/AZO三层膜系,当银膜的厚度为16nm,AZO膜的厚度为45nm时,膜系有最佳的光电、电磁性能,方块电阻为5.02Ω/sq,最大可见光透射率为86%,红外反射率为95%,电磁屏蔽效能为35dB(5.85-8.2GHz)。2)对于AZO/Ag/AZO/Ag/AZO五层膜系,当银膜的厚度为16nm,AZO膜的厚度为92nm时,膜系有最佳的光电、电磁性能,方块电阻为2.73Ω/sq,最大可见光透射率为70%,红外反射率为99%,电磁屏蔽效能为40dB(5.85-8.2GHz)。3)Ag纳米薄膜暴露在室温大气环境中会被逐渐氧化,光学和电学性能都发生了很大的变化,失去了良好的导电性能和对红外的高反射性能。Ag2S和Ag2SO4先是点状分布在Ag膜表面,等Ag膜完全氧化后,形成连续致密的Ag2S(含少量的Ag2SO4)薄膜。Ag纳米薄膜暴露在室温大气环境中氧化时,O2开始只是化学吸附在薄膜表面,引起表面重构,没有Ag2O生成。然后含S的小分子气体(如:H2S,SO2)也化学吸附在薄膜表面,引起表面重构。最后Ag纳米薄膜在O2和这些含S的小分子气体的作用下被大量氧化成圆锥形柱状的Ag2S和少量Ag2SO4颗粒。大气中的CO2和N2不会与Ag纳米薄膜反应。
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