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低辐射玻璃具有很高的可见光透过率和远红外反射率,既能保证室内的采光要求又有很好的节能效果。随着低辐射玻璃在建筑物中的广泛应用以及对低辐射薄膜的深入研究,低辐射薄膜的稳定性逐渐成为目前的研究热点。从成本和性能方面考虑,目前使用的离线低辐射薄膜多为银基低辐射膜,但是银膜不耐磨、热稳定性差、耐湿性差、不耐化学腐蚀。因此,选择合适的保护层,有效保护银膜,提高薄膜附着力,提高低辐射玻璃的使用寿命,显得尤为重要。氮化钽薄膜具有良好的机械性能和优异的化学稳定性,并且制备过程中Ag层不会氧化,是保护层的理想材料。 本实验以银靶和钽靶为靶材,N2为反应气体,室温下采用射频磁控溅射法在玻璃基片上沉积薄膜。运用紫外可见分光光度计(UV-VIS)、表面轮廓仪、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等仪器对薄膜的各项性能进行检测分析。 实验制备了TaNx薄膜,研究了Ta靶溅射功率、N2流量和溅射时间等工艺参数对其光学性能的影响,并对其远红外辐射率以及微观结构和表面成分进行了研究。将TaNx薄膜用作低辐射薄膜的介质层,设计了既有很好的光学性能和低辐射性能又具有很好稳定性的TaNx/Ag/TaNx复合薄膜,研究了Ag膜溅射功率、Ta靶溅射功率、N2流量和薄膜厚度对复合膜光学性能以及稳定性的影响,并对其远红外辐射率以及复合膜的结构和成分进行了研究。 研究表明:TaNx具有优异的光学性能,溅射功率为80W,N2流量50sccm,溅射时间为40min条件下制备的TaNx薄膜在波长550nm处的可见光透过率高达85%,远红外辐射率为0.61,具有一定的节能效果;TaNx薄膜呈非晶态,表面含有大量的Ta-O键,能够提高薄膜的稳定性。TaNx溅射功率为120W,N2流量50sccm,结构为TaNx(60nm)/Ag(12nm)/TaNx(60nm)的低辐射薄膜在波长550nm处的透过率达到了82%,远红外辐射率为0.087,并且具有很好的机械性能和化学稳定性。