玻璃基(SnO2-Sb)-(CeO2-TiO2)防靜電與紫外線截止雙功能薄膜的制備及表征.pdf

1、具有防靜電與紫外線截止功能的鍍膜玻璃是一種可以用于建筑,汽車,博物館的櫥窗以及電子面板等領域的鍍膜玻璃。其中銻摻雜氧化錫(ATO)粉體和CeO2-ZiO2薄膜分別滿足防靜電和截止紫外的需求。首先利用水熱反應法制備了銻摻雜氧化錫(ATO)粉末,研究了不同銻摻雜濃度、不同的水熱反應溫度和不同pH值對粉體結構和性能的影響;接著采用溶膠.凝膠提拉法制備了CeO2-ZiO2紫外截止膜,分別研究了鍍膜層數(shù)和CeO2摻量對CeO2-ZiO2薄膜性能和

2、表面形貌的影響,并對該膜進行了性能分析;最后將水熱法合成的含ATO前驅體的溶液和CeO2-TiO2溶膠混合均勻,采用提拉法制備了ATO-(CeO2-TiO2)復合薄膜,研究了ATO摻量,摻雜層數(shù)對.ATO-(CeO2-TiO2)復合薄膜的性能進行研究,得到以下結論:
　　 (1)選用SnCh·5H2O和SbCl3為原料,制備了ATO粉體材料。當銻的摻量為3％,水熱反應pH值取1,水熱反應溫度在180℃時,所制備的粉體性能最優(yōu),電

3、阻率達到最小,為3.93Ω·m。并且在一定摻雜范圍內不影響SnO2晶型,仍為四方相會紅石結構。在180℃的低溫下水熱反應2h,對設備的要求低,更容易實現(xiàn)工業(yè)化。
　　 (2)Ce(NO3)3·6H2O和Ti(OC4H9)4作為原料制備了紫外截止性能優(yōu)良的CeO2-TiO2薄膜。當Ce/Ti=1:1(摩爾比)時,得到的CeO2-TiO2薄膜紫外截止能力最強。隨著膜層的厚度增加,形成的Ce-O-Ti的數(shù)量增加,能形成充分的雜質能級,

4、并使價帶上接受電子的能力增加,同時更容易迫使電子躍遷到導帶,使吸收邊和截止邊出現(xiàn)紅移現(xiàn)象,紫外線截止能力增強。當Ce/Ti=1:1(摩爾比)時,薄膜表面質量良好,增加CeO2的摻量,薄膜表面粗糙度逐漸增加,可見光透過率有所下降;當鍍膜層數(shù)達到5層時,薄膜在熱處理過程中開裂。
　　 (3)采用溶膠-凝膠提拉法成功制備了ATO-(CeO2-ZiO2)復合雙功能薄膜,樣品的紫外線截止率隨ATO摻量的增加有略微下降(10％:85.9％,

5、30％:86.74％,40％:86.12％,50％:85.56％),對可見光透過率影響不大。ATO-(CeO2-TiO2)復合薄膜中有SnO2晶體,低溫下由于晶粒粒徑過小,發(fā)育不完全而無明顯特征峰,提高熱處理溫度,可以明顯看到SnO2薄膜的物相結構為四方相金紅石結構。隨著ATO添加量的增加,薄膜表面電阻率迅速下降,薄膜中形成導電通路,當ATO粉體添加量達到15％時,到達臨界點(R=1.67*104Ω),此時靜電消失。
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