磁控濺射法制備釩基溫致變色薄膜及相關性能研究.pdf

1、溫致變色薄膜是在玻璃基體上鍍制一層可逆熱致變色材料，在環(huán)境溫度達到一臨界點時材料發(fā)生相變，伴隨相變材料的性能發(fā)生突變。VO2相變溫度為68℃，靠近室溫，因此成為人們研究的熱點。VO2薄膜對近紅外光具有較高的低溫透過率和很低的高溫透過率，用作建筑物窗戶及汽車玻璃的鍍膜材料，可以智能調節(jié)環(huán)境的溫度，降低空調負荷，節(jié)約能耗。
　　本文運用磁控濺射的方法在普通鈉鈣硅玻璃基體上鍍制釩氧化物薄膜。運用X射線衍射分析、掃描電子顯微鏡等微觀結構測

2、試方法，結合膜厚、光學透過率、相變溫度和薄膜成分等測試分析，研究了磁控濺射功率、工作氣壓、Ar/O2、以及熱處理溫度制度與薄膜性能之間的關系。并通過實驗確定了最佳的熱處理制度，制備出具有良好相變性能的釩基溫致變色薄膜。
　　論文進行的主要工作及成果如下：
　　（1）在合理的工藝參數范圍內，采用常溫反應濺射后熱處理法制備具有相變功能的釩基溫致變色薄膜，主要工藝參數為：濺射功率180～220W，工作氣壓0.5～1.0Pa，Ar/

3、O2為20：1～10：1，熱處理溫度350~500℃，濺射時間控制在10～30min之間，薄膜相變溫度為60℃，相變前后近紅外透過率變化幅度達到50％。
　　（2）討論了工藝參數對薄膜性能的影響。薄膜的沉積速率隨濺射功率的增大而增大，隨濺射氣壓先增大后減??；Ar/O2決定了薄膜的成分，影響薄膜的沉積速率；最佳熱處理制度是450℃條件下熱處理2h。
　　（3）針對鈉離子擴散的影響設計了VO2/TiO2膜系，探討阻擋層對薄膜的性