论文部分内容阅读
磁控溅射技术是制备功能性纺织品的一种先进方法。本研究选用丙纶(PP)非织造布作为基材,利用磁控溅射技术在其表面沉积纳米氧化锌/铜(ZnO/Cu)层状膜,制备具有良好的光学性能、电学性能和抗菌性能的功能性纺织品。在研究中采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、织物感应式静电仪和紫外可见分光光度计等进行表征与分析,其结果表明:随着溅射功率的增加,增大了溅射速度,使同样时间内沉积颗粒增多,复合纳米颗粒粒径增大。复合纳米颗粒粒径也和真空反应室内氩气压强有着密切关系,随着氩气压强的增大,颗粒粒径会先增大后减小。氩气流量的大小也会影响复合纳米颗粒粒径,随着氩气流量的不断增加,纳米颗粒粒径也是先增大后减小,但是粒径变化小于压强对粒径的影响。氧氩比例的变化也会对复合纳米颗粒有重要影响,随着氧气流量的增加,复合纳米粒径越来越小,从XRD也可以看出,ZnO(002)衍射峰也越来越不明显。单层Cu膜的半衰期远低于单层ZnO薄膜,Cu膜抗静电性能比ZnO薄膜好。保持上层ZnO薄膜参数不变,随着下层Cu膜厚度的增加,层状膜的半衰期逐渐降低,抗静电性能增强。改变上层ZnO的参数:随着溅射功率的增强,半衰期会逐渐降低,但功率过大时,半衰期会变高,抗静电性能变差;随着压强的增加,半衰期会升高,抗静电性能变差,但过低压强制得的薄膜均匀性不好;氩气流量的变化使层状膜的半衰期变化较小,从AFM形貌图也可以看出氩气流量对粒径影响不大;用氧氩混合气体溅射,随着氧气含量的增加,层状膜的半衰期越来越高,抗静电性能变差。对其中一些样品进行清洗实验,发现层状膜的抗静电耐久性高于单层膜,但当膜的厚度过于厚时,抗静电耐久性降低。研究发现ZnO参数为压强是1Pa,溅射时间为30min,溅射功率是75W时抗静电性良好,而且抗静电耐久性也较强。随着底层Cu膜厚度的增加,ZnO/Cu层状膜的透过率下降。改变上层ZnO参数:随着氩气压强的增加,层状膜在可见光区域透光率先增加后降低;在氧氩气氛下沉积的薄膜透光率比在纯氩气气氛中制得的层状膜透光率有所提升,随着氧气含量的不断增加,层状膜的透射率会先升高后降低。单层ZnO薄膜,单层Cu膜都具有抗菌性能,但抗菌效果不如ZnO/Cu薄膜层状膜,经过日光照射后,层状膜抗菌效果进一步增加。