低辐射薄膜对可见光具有高透过性,对红外光具有高反射性,可以有效阻挡热辐射,因此成为有效节约能源的手段之一。低辐射薄膜由于其优异的性能,被广泛应用于大型建筑玻璃、汽车挡风玻璃、太阳能集热器以及医疗器械等方面。目前,低辐射薄膜多是以玻璃为基底,限制了其应用范围。所以,人们对低辐射薄膜的研究逐渐转移到柔性基底低辐射薄膜上。本文以Dielectric/Metal/Dielectric结构为依据,设计本课题的低辐射薄膜体系。其中满足条件的金属层材料有Au、Ag、Cu、Al,由于Au的成本较高,通常不被考虑。其它几种相比而言,由于Ag金属具有最高的红外反射系数,同时对可见光吸收低,通常被选作金属层材料；D/M/D结构的介质层常选金属氧化物,介质层在起到保护与粘结作用的同时,另一个主要作用是增加可见光透过率。由于透过率大小和折射率的差成正比,所以介质膜的折射率n越高,整个膜系的透射率也越高。TiO2的折射率在2.4～2.5之间,是已知的折射率最高的金属氧化物,而且它对可见光几乎不吸收,所以本研究中选它作为介质层材料。低辐射薄膜的制备采用脉冲阴极弧放电方法,其主要优点是镀膜过程中基底温度低,而且可以通过控制脉冲宽度与脉冲速度,实现精确控制薄膜厚度。本实验在实验室自制装置的基础上,对阳极进行了重新设计与改进。使其具有可以方便取放样品的基底固定器,并且能够灵活的改变阴极靶材和基底距离。同时,在靶材与基底之间的石英玻璃筒上缠绕线圈,使得脉冲阴极弧放电时的弧光在磁场的作用下,沿着直线方向到达基底,这种改进很大程度上提高了沉积效率。通过放电过程中采集伏安特性曲线,分析了弧光放电的特性,分析结果符合脉冲阴极弧放电的模型。在薄膜的制备过程中,通过控制放电参数,来观察实验条件对制备薄膜的影响。随着放电电压的升高,弧光溅射出的粒子增大,适当增大放电电压,沉积薄膜表面会变得致密均匀；放电电压过高,粒子颗粒过大,容易造成薄膜不再均匀,甚至有脱层现象。同时气压和靶基距对薄膜质量及厚度也会有影响,气压过低,撞击靶材离子减少,溅射率下降,沉积在基底上的粒子减少,导致薄膜厚度减小；靶基距增大,溅射粒子碰撞次数增多,能量减少,在基底上的注入效应减小,也会导致薄膜厚度减小,而且容易脱落。本课题研究了PI基底、PI/Ag膜、PI/TiO2膜以及低辐射复合膜的光学性能,PI基底对光学性能影响不大,可以忽略其影响；制备的单层Ag膜由于被氧化,其测试结果并没有体现出红外光区低透过率的特性；单层TiO2膜透过性较好,有一定的增透作用。在制备复合膜时,通过添加阻挡层Ti层,可以达到保护Ag层的作用。并且随着Ti层厚度的增加,在可见光和红外光区域的透过率均下降。经实验测试,厚度为1nm左右的Ti膜可以很好的保护Ag层不被氧化,而且在可见光区的透过率最高可以达到70%。分析测试薄膜表面形貌时发现薄膜表面有褶皱和断裂现象,通过分析得出该现象是由于薄膜应力释放造成的,并介绍了薄膜应力与薄膜缺陷之间的关系。薄膜应力还与柔性基底有关,二者之间存在剪切力作用,薄膜变形时基底发生变形。经理论计算获得薄膜褶皱现象产生的临界应力是5.8GPa,薄膜褶皱的波长是1.3μm,很好的解释了实验中的褶皱现象。薄膜应力是薄膜的固有缺陷,应力释放会产生形变导致薄膜缺陷,所以该研究对薄膜质量的控制具有重要意义。