纤维基ZnO/Ag/ZnO多层膜的制备、形貌及光电性能研究
氧化锌(ZnO)纳米薄膜作为一种重要的新兴光电子信息材料，不仅具有在可见光区高的透光率、在红外区高的反射率以及较高的电导率等光电特征，而且具有成本低、资源丰富、无毒、高的热稳定性和化学稳定性等优势，有望成为ITO最好的替代品。将其沉积在纤维衬底上制备的纳米薄膜材料具有柔软、耐弯曲、可折叠、重量轻、易携带等优点。可用于开发纺织电磁波屏蔽、纤维传感器等，具有非常广阔的发展前景。
本文采用磁控溅射法在非织造基材上沉积纳米结构ZnO/Ag/ZnO多层膜，研究了不同的工艺参数，如薄膜厚度、溅射功率、氩气压强以及衬底温度对涤纶纤维基多层膜的形貌、结构及光电性能的影响。运用扫描电镜和原子力显微镜对薄膜表面形貌进行分析，结果表明：随着Ag膜厚度从10nm增加到20nm，Ag膜的致密性变好，均匀性变好；在纤维表面和ZnO膜表面生长相同厚度的Ag膜，其表面形貌不同，在ZnO薄膜表面生长的Ag膜比在纤维表面生长的Ag膜的均匀性好，Ag颗粒更大，颗粒的匀整性也更好；同样，在纤维表面和Ag膜表面生长相同厚度的ZnO膜，其表面形貌也不同；随着溅射功率增大，纳米复合薄膜颗粒直径随着增大，薄膜的均匀性降低；随着氩气压强增大，纳米复合薄膜颗粒直径先增大后减小。利用四探针电阻测试仪测试多层膜的方块电阻，结果表明：在保持上下两层ZnO厚度不变时，随着中间夹层银膜的厚度的增加，多层膜方块电阻降低，导电性能变好，可见多层膜的导电性能主要取决于银膜：随着溅射功率增大，多层膜的导电性能变差；随着氩气压强增大，多层膜的导电性能也变差。采用分光光度计测试多层膜的透光性能，结果表明：随着银膜厚度增加，多层膜的透光率略有降低，但是吸收紫外线的能力明显增强。采用X射线衍射仪分析多层膜的晶体结构和结晶性能，发现多层膜相呈现多晶结构。采用耐磨仪测试其耐磨性能，发现相同厚度的ZnO/Ag/ZnO多层膜和ZnO薄膜耐磨次数相近，表明多层膜结合紧密，结合强度没有太大变化。
纳米ZnO/Ag/ZnO多层膜;制备工艺;光电性能;涤纶纤维
江南大学
硕士
纺织工程
邓炳耀
2008
中文
TB383;TS102.522
45
2009-03-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）