TiAlN/Ag/TiAlN低辐射薄膜的制备及性能研究

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低辐射薄膜玻璃因其能够反射红外线和紫外线,同时对可见光也有较好的透过率等优点,在建筑节能窗用玻璃中得到大量广泛的应用。为进一步提高低辐射玻璃的隔热保温性能及可见光透过率,本文采用磁控溅射法在普通玻璃基片上制备TiAlN/Ag/TiAlN低辐射薄膜,利用紫外可见分光光度计研究了低辐射复合膜的制备工艺参数对其可见光透过率的影响,并且运用探针式表面轮廓仪、傅里叶变换光谱仪、X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱等仪器对薄膜的结构成分等进行了表征。论文得到的主要研究结果如下:(1)研究了TiAlN薄膜的制备参数对其光学性能和微观结构的影响,当Ti靶溅射功率为50W,Al靶溅射功率为100W,氮气流量为30sccm,溅射时间为90min时获得的TiAlN薄膜具有优异的光学性能,在波长为550nm处的可见光透过率为98.5%,辐射率为0.75,具有一定的保温节能效果。(2)采用XRD、SEM、XPS和探针式轮廓仪对TiAlN(28nm)薄膜进行化学成分和微观结构的表征,该薄膜的表面平整致密,表面元素为Ti、Al、N、C和O,构成物质为非晶态的AlN和Ti3AlN。(3)制备了结构为TiAlN(28nm)/Ag(12nm)/TiAlN(28nm)的银系低辐射复合膜,该低辐射膜具有优良的光学性能,在波长为550nm处的可见光透过率高达87%,在远红外区的反射率为87%,标准低辐射率为0.14,综合光学性能高于目前工业上的低辐射薄膜的标准。(4)研究了TiAlN/Ag/TiAlN低辐射复合膜的制备参数对其化学稳定性的影响,结果表明TiAlN(28nm)/Ag(12nm)/TiAlN(28nm)结构的低辐射复合膜具有较好的硫化氢气体和氯化钠溶液腐蚀的性能,腐蚀前后复合膜的可见光透过率变化低于4%,符合低辐射镀膜玻璃的国家标准。
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