鈦化物節(jié)能薄膜的制備及其光電性能研究.pdf

1、隨著經濟和社會的發(fā)展，能源危機日益加劇，節(jié)能逐漸受到全世界的關注。節(jié)能鍍膜玻璃是一種優(yōu)異高效的建筑材料。為解決目前多層節(jié)能鍍膜玻璃生產工藝復雜、成本高等問題，本研究提出用導電性能良好的鈦化物作為節(jié)能材料，嘗試制備單層的節(jié)能鍍膜玻璃。本論文研究了玻璃基板上TiN和TiC單層節(jié)能薄膜的制備及其光學、電學性能。主要得到了以下結果。
　　 首先，用適合與浮法生產線相結合的常壓化學氣相法，分別以TiCl4和NH3為原料，在普通玻璃基板上沉

2、積了單層TiN薄膜。運用XRD、SEM、EDX、四探針電阻測試儀、UV-VIS等表征手段研究了氨氣流量變化對薄膜的結晶形態(tài)，表面和斷面形貌，表面成分，電學性能和光學性能的影響。結果表明：在純TiN薄膜中，隨著氨氣流量的增加，TiNx薄膜中x值從0.691增加到1.381，薄膜的結晶強度和品格常數先增加后減小，薄膜的方塊電阻先減小后增加。當氨氣流量為100sccm時，TiNx薄膜中x值接近1，薄膜的方塊電阻達到12.6Ω/sq，在近紅外區(qū)

3、的反射率達到60％，在中遠紅外區(qū)的反射率達到87.87％，薄膜具備優(yōu)良的節(jié)能性能。但是，此時薄膜在可見光區(qū)的透光率低，為17％。
　　 為了提高薄膜的可見光透過率，對TiN薄膜進行了釩摻雜。對于釩摻雜的TiN薄膜，隨著氨氣流量的增加，薄膜中N/(Ti+V)從0.8795增加到1.2419，薄膜中V的含量基本維持在0.4％左右，薄膜的結晶強度先增加后減小，薄膜的方塊電阻先減小后增加，維持在10Ω/sq左右。當氨氣流量為100scc

4、m時，薄膜的方塊電阻達到8.3Ω/sq。薄膜在可見光區(qū)的透光率明顯增加，達到33％，在近紅外區(qū)的反射率達到60％，在中遠紅外區(qū)的反射率達到91.75％，薄膜具備優(yōu)良的節(jié)能性能。
　　 另外，采用涂覆法，以TiC粉末為原料，PVP、PEG、PVA為添加劑，在普通玻璃基板上制備了單層TiC薄膜。探索了TiC薄膜的成膜條件。運用SEM、四探針電阻測試儀、UV-VIS等表征手段研究了熱處理，PVP含量、溶液滴加量對薄膜的形貌，表面成分，

5、電學性能和光學性能的影響。結果表明：在pH為10時，采用PVP與PEG作為添加劑時，薄膜具有良好的光電性能。熱處理能提高含PVA與PEG添加劑的TiC薄膜的光電性能。經過熱處理后，薄膜的方塊電阻降低到221Ω/sq，近紅外反射率升高到7％。在含有PVP與PEG添加劑的TiC薄膜中，隨著PVP含量的增加，薄膜的方塊電阻逐漸減小，薄膜的近紅外反射率先增加，后保持不變；同時隨著溶液滴加量的增加，薄膜的方塊電阻先增加后減小，薄膜的近紅外反射率逐