喷雾热分解法玻璃镀膜
玻璃镀膜原理
玻璃镀膜原理玻璃镀膜，这可是个超级酷炫的技术呢！你知道吗，玻璃镀膜就像是给玻璃穿上了一件神奇的魔法外衣。
玻璃为什么要镀膜呢？这就好比我们在寒冷的冬天穿上厚厚的羽绒服，是为了保暖。
玻璃镀膜也是为了给玻璃赋予各种神奇的功能。
比如说，有的镀膜可以让玻璃更加耐磨，就像给玻璃装上了一层坚固的铠甲。
有的镀膜可以让玻璃具有防紫外线的功能，保护我们的眼睛和皮肤，这难道不是很棒吗？还有的镀膜可以让玻璃具有隔热的效果，就像在炎热的夏天给我们撑起了一把巨大的遮阳伞。
那么，玻璃镀膜的原理到底是什么呢？其实啊，玻璃镀膜就是在玻璃的表面涂上一层薄薄的特殊材料。
这层材料就像是一群小小的卫士，紧紧地守护着玻璃。
它们可以改变玻璃的表面性质，让玻璃变得更加出色。
就拿防紫外线镀膜来说吧。
这种镀膜里面含有一种特殊的物质，它可以像一个勇敢的战士一样，把紫外线挡在外面。
你想想看，紫外线就像一群调皮的小恶魔，总是想闯进我们的生活，伤害我们的身体。
但是有了防紫外线镀膜，这些小恶魔就没办法得逞了。
再说说隔热镀膜。
这种镀膜就像是一个神奇的隔热层，可以阻挡热量的传递。
它就像一个聪明的小精灵，知道如何把热量挡在外面，让我们的室内保持凉爽。
当炎热的夏天来临时，隔热镀膜可以让我们的房间变得更加舒适，难道你不觉得这很神奇吗？而耐磨镀膜呢，则像是给玻璃穿上了一双坚固的鞋子。
它可以让玻璃更加耐磨损，不容易被刮花。
这样，我们的玻璃就可以更加长久地保持美丽和清晰。
玻璃镀膜的过程也是非常有趣的。
就像一位魔法师在施展魔法一样，技术人员会用各种先进的设备和技术，将那一层薄薄的镀膜材料均匀地涂在玻璃的表面。
这个过程需要非常小心和精确，因为稍有差错，就可能影响镀膜的效果。
总之，玻璃镀膜是一项非常了不起的技术。
它让我们的玻璃变得更加美观、实用和耐用。
它就像一个默默无闻的英雄，为我们的生活带来了很多便利和舒适。
难道你不想拥有一块经过镀膜的玻璃吗？它可以让你的生活变得更加美好。
我的观点结论是：玻璃镀膜技术确实令人惊叹，它通过在玻璃表面涂上特殊材料，实现了多种实用功能，为我们的生活带来诸多好处。
镀膜简介(over)
镀膜玻璃的相关介绍一、玻璃镀膜现在人们熟悉的具有隔热、节能效果的低辐射建筑玻璃是通过在玻璃表面镀膜实现的。
今天，人们在选择玻璃的时候除了考虑其美学和外观特征外，更注重其在热量控制、制冷和内部日光平衡的功效。
采用在表面镀上功能膜的方法相对于对玻璃本体改性具有许多优点。
如：可利用普通浮法玻璃作原片,避免特种玻璃熔制、成型的困难,可利用同一种玻璃生产不同功能的产品,可通过对镀膜材料的改性来设计所需玻璃的性能等。
镀膜玻璃有两大类:热反射玻璃(也称太阳能控制玻璃)和低辐射率玻璃(也称Low-E玻璃)。
热反射玻璃热反射玻璃的制备可采用在线热喷涂镀膜法、气相沉积镀膜法、电浮法工艺,或采用离线热喷涂镀膜法、真空磁控溅射法、凝胶镀膜法等工艺。
表面膜的组成可以为一层或几层金、银、铜、镍、铬、铁及上述几种金属的合金或金属氧化物薄膜。
热反射玻璃的主要作用是隔热和遮蔽阳光,阻止太阳能进入室内。
但由于其对可见光-非可见光的选择性透过率不高,使用范围受到限制,主要用于非民居建筑上。
低辐射玻璃(Low-E玻璃)通常我们所接触的辐射可以分为太阳辐射和低温辐射。
太阳辐射是我们地球上一切能量的来源，太阳辐射能量的97％集中在波长为0.3-2.5um范围内，来源于阳光直射。
当阳光照射之后，地球上的万物将阳光辐射能量吸收并再次以远红外线的形式向外辐射出去，这就是低温辐射，也叫做远红外辐射。
一般100℃以下物体的辐射能量集中在2.5um以上的长波段，主要来源于可见物体。
对于我们来说希望在冬季或高纬度地区室外的辐射能量（包括太阳辐射和低温辐射）尽可能多的进来，而室内的辐射能量（低温辐射）不要外泄，可以大大节约采暖用费；而在夏季或低纬度地区正好相反，可以大大降低空调费用。
通常3mm厚的普通透明玻璃对太阳辐射能具有87％的透过率，白天来自室外的辐射能量（包括太阳辐射和低温辐射）可大部分透过；但来自室内物体热辐射能量（低温辐射）的89％被其吸收，使玻璃温度升高，然后再通过向室内、外辐射和对流交换散发其热量，故无法有效地阻挡室内热量泄向室外。
玻璃镀膜原理
玻璃镀膜原理玻璃镀膜是一种常见的表面处理技术，通过在玻璃表面涂覆一层薄膜，可以改善玻璃的性能和功能。
玻璃镀膜的原理是利用物理或化学方法，在玻璃表面形成一层均匀、致密的薄膜，从而改变玻璃的光学、热学、机械等性能，达到防腐、防晒、隔热、隔音等效果。
首先，我们来看一下玻璃镀膜的物理原理。
通常情况下，玻璃镀膜是通过真空蒸发、溅射、离子镀等方法进行的。
在真空蒸发法中，将目标材料置于真空室中，加热至一定温度，使其蒸发并沉积在玻璃表面形成薄膜。
而溅射法则是利用高能粒子轰击目标材料，使其溅射到玻璃表面形成薄膜。
离子镀则是利用离子轰击目标材料，使其离子在玻璃表面沉积形成薄膜。
这些方法都是利用物理手段使材料在玻璃表面形成薄膜，从而改变玻璃的性能。
其次，我们来看一下玻璃镀膜的化学原理。
化学镀膜通常是利用化学反应在玻璃表面形成一层化合物薄膜。
比如，利用化学气相沉积方法，在玻璃表面沉积一层二氧化硅、氮化硅、氧化铝等化合物薄膜，以增强玻璃的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
另外，还可以利用溶胶-凝胶法，在玻璃表面形成一层有机-无机复合薄膜，以提高玻璃的透明度和抗紫外线性能。
这些化学方法可以根据需要调控薄膜的成分和结构，从而实现对玻璃性能的精确调控。
总的来说，玻璃镀膜的原理是利用物理或化学方法在玻璃表面形成一层薄膜，从而改变玻璃的性能和功能。
通过精确控制薄膜的成分、结构和厚度，可以实现对玻璃的光学、热学、机械等性能的调控，达到防腐、防晒、隔热、隔音等效果。
玻璃镀膜技术的不断发展，为玻璃制品的功能化、智能化提供了重要的技术支持，有着广阔的应用前景。
第四章玻璃的镀膜
本章内容
溅射法 氧化物膜 真空法 金属膜
玻 璃 镀 膜 方 法
真空蒸镀法 离子镀膜法
气凝胶法—化学沉积法—硅膜 氧化物膜 凝胶喷镀法 金属胶体膜 喷液法 喷粉法
分解、粘附水解缩聚
化学镀膜法：金属膜— 银氨溶液和还原液 喷涂法
氧化物膜
在线 离线
§4.2 化学气相沉积法
基质材料表面可以采用一种易挥发的、稳定的 化合物在低于基质材料熔点的温度下在其表面 成层。该化合物然后经历某些化学反应形成稳 定的、附着力强的镀层。 本教材定义：气凝胶法—化学气相沉积法 （Chemical Vapor Deposition），简称CVD 法，它是利用气相物质通过化学反应在基体表 面上形成固态薄膜的一种成膜技术。
利用PECVD技术，则可以将Si薄膜的沉积温度降 低至300C以下
例: PECVD方法制备非晶Si薄膜的过 程
同样由 SiH4 制备 Si 薄膜时，首先将发生电子 与SiH4 分子碰撞和使后者的分解过程 e-
SiH 4 SiH 3 H
ee-
SiH 4 SiH 2 H2
SiH 4 SiH 2 2H
化学气相沉积法（CVD）的原理
膜型：硅膜。反应的活化（加热、高频电场、电子轰 击或基体表面的催化作用）通过热的玻璃基片实现的， 沉积反应处于微正压状态。
CVD法的生产工艺设备
应用于电器元件表面复合材料的生产。 生产在浮法线上进行，在锡槽的长度方向上选择符合 生产工艺要求的温度区，插入一个镀膜反应器。
因此，在非晶Si薄膜的沉积中，H的脱附是薄膜 沉积过程的控制性环节
PECVD方法制备非晶Si薄膜的过程
H的脱附有三种机制： H的热脱附
气相中的活性基团H夺取吸附态的H，生成H2分子
超声注射喷雾热分解法制备CdSe薄膜及其性能的研究
表 １ Ｏ Ｓ ｄ ｅ薄 膜 正 交 试 验 表
因 素
ｍｉ。对 实验 结果 进行 正交 ： ｎ 表分析 （ 见表 １ ， ） 分
别计 算各 个 因素下 的吸 光度 、 差 Ｓ 得 到温 度 极 ， 因素 的极 差 最 大 ， 因此 影 响 Ｃ Ｓ ｄ ｅ薄 膜 吸 光 度 的主 要 影 响 因 素 是 温 度 。顺 序 依 次 为 温 度一 ｐ 值 Ｈ 喷雾 速度一 络 合剂 比例 。
制 备 Ｃ Ｓ 薄膜 的优 化 条件 为 ： 板 温 度 为 ３ ０℃ ， 合 剂 比例 为 １： ， 度 为 ９ 喷雾 速 度 为 ０ ３ｍＥ ｄｅ 基 ０ 络 ２酸 ， ． ／
ｍｉ， 火 温 度 为 ３ ０℃ 。新 的 制备 薄膜 装 置采 用 注 射 超 声 雾 化 手 段 ， ｎ退 ５ 克服 其 雾 化不 均 问 题 。 关 键 词
与 Ｃ Ｓ 体 相材 料 （ １ ｍ） 近 。样 品 的 吸光 ｄｅ ７ ３ｎ 接
量 的溶 液 ， 入 注 射 超 声 喷雾 仪 器 中 。喷雾 频 放
率设 定 为 ２ ５ｋ ， 雾 量 为 ２ｍＬ， 气 为 氮 ． Ｈｚ 喷 载 气， 喷雾 速度 见 表 １ 。最 后 将 干 燥 的衬 底 放 入 退火 炉 中退火 ， 火温 度为 ３ ０。 退 ５ Ｃ。
玻 璃衬底 。 超声 喷雾 热分 解法 制 备 Ｃ Ｓ ｄ ｅ薄 膜装 置 如
图 １所 示 。
用， 如何 充 分 发挥 超 声 喷雾 热 分解 的优势 和特
色， 以廉 价 手段 制 备 高 质 量 的 Ｃ Ｓ ｄ ｅ薄 膜 是 主
要 研 究 方 向 ｊ 。
玻璃镀膜工艺流程
玻璃镀膜工艺流程玻璃镀膜工艺流程是指将薄膜材料沉积在玻璃表面，以增加其光学性能和功能。
下面我将介绍一下玻璃镀膜工艺流程的步骤。
第一步是玻璃的清洗。
在进行镀膜之前，玻璃表面必须要彻底清洁，以去除污垢、油脂和灰尘。
首先使用溶液清洗去除表面的杂质，之后使用纯水冲洗。
这样可以确保玻璃表面干净无尘。
第二步是玻璃的预处理。
在进行镀膜之前，需要对玻璃进行预处理，以提高其表面的粗糙度，增强与薄膜的附着力。
常用的预处理方法有砂化、酸洗和蒸发法。
其中，砂化是通过喷砂的方式使玻璃表面粗糙，酸洗是使用酸性溶液处理玻璃表面，蒸发法是通过将金属材料加热蒸发沉积在玻璃表面。
第三步是薄膜材料的沉积。
在沉积过程中，薄膜材料被加热至高温状态，以使其处于气态。
然后，通过真空装置将薄膜材料沉积在玻璃表面。
常见的薄膜材料有氧化钢、二氧化硅等。
第四步是薄膜的固化。
在薄膜材料沉积后，需要对其进行固化，以提高膜层的耐久性和稳定性。
常用的固化方式有热处理和辐射固化。
热处理是将镀膜表面加热至一定温度，使薄膜材料在表面形成化学键，从而增加其附着力和耐磨性。
辐射固化是指使用紫外线照射薄膜材料，通过光引起的化学反应将其固化。
最后一步是对镀膜玻璃进行检验和包装。
在完成镀膜后，需要对镀膜玻璃进行检验，以确保其质量符合要求。
常见的检验方法有目测检验和光谱测量。
目测检验是通过观察镀膜玻璃的外观来检查其表面质量。
光谱测量是通过测量镀膜玻璃的透射谱和反射谱来检验其光学性能。
最后，对符合要求的镀膜玻璃进行包装，以保证其运输和使用过程中不受损。
以上就是玻璃镀膜工艺流程的主要步骤。
通过这些步骤的操作，可以得到具有优良光学性能和功能的镀膜玻璃，广泛应用于建筑、汽车、光学仪器等领域。
常见的光学镀膜玻璃方法
常见的光学镀膜玻璃方法嘿，小朋友们，你们知道吗？光学镀膜玻璃就像是给玻璃穿上了一层神奇的小衣服呢。
现在我来给你们讲讲常见的给玻璃穿上这层小衣服的方法。
有一种方法是物理气相沉积。
这就好像是用小魔法把一些材料变成小小的颗粒，然后让它们像小雪花一样落在玻璃上。
其中的真空蒸发镀膜是很有意思的。
想象一下，我们把要镀膜的玻璃放在一个像太空舱一样的真空室里。
这个真空室里几乎没有空气，就像在太空里一样安静。
然后把镀膜的材料，比如说金属或者化合物，放在一个小锅里加热。
当这些材料被加热后，它们就会像小水滴一样蒸发，变成小小的气体分子。
这些分子就会直直地飞出去，然后落在玻璃上。
就像小蜜蜂找到花朵一样，它们会紧紧地贴在玻璃上，形成一层薄膜。
这就像给玻璃穿上了一层亮晶晶的小外套。
还有磁控溅射镀膜法。
这个方法就像是一场小小的“射击”游戏。
我们在一个有磁场的环境里，把一些气体，比如氩气，变成离子。
这些离子就像一个个小小的子弹。
我们还有一个靶材，就像一个小靶子，这个靶材就是我们想要镀膜的材料。
那些离子“子弹”会高速地冲向靶材，把靶材上的原子或者分子“打”下来。
这些被“打”下来的原子和分子就会飞向玻璃，在玻璃上安家落户，形成一层薄膜。
这就好像是用一些小材料的碎片，一片一片地给玻璃拼凑出一件新衣服。
化学气相沉积也是一种方法。
这就像是一场神奇的化学小魔术。
我们把玻璃放在一个反应室里，然后把一些气态的化合物送进去。
这些化合物就像一群小精灵，它们在反应室里会发生化学反应。
比如说，它们可能会分解，然后重新组合，形成一些固体的小颗粒。
这些小颗粒就会落在玻璃上，慢慢地堆积起来，就像用小沙子堆城堡一样，最后形成一层薄膜。
溶液镀膜法也很常见呢。
这就像是给玻璃洗了一个特别的澡。
我们把一些含有镀膜材料的溶液，就像魔法药水一样，放在一个容器里。
然后把玻璃放进去，让玻璃在溶液里泡一泡。
就像我们在泡澡的时候，身体会沾上泡泡一样，玻璃也会沾上溶液里的镀膜材料。
玻璃镀膜工艺技术
玻璃镀膜工艺技术玻璃镀膜是一种常用的表面处理技术，通过在玻璃表面涂覆一层特殊的薄膜，可以改变玻璃的光学性能、物理性能以及化学性能，提高玻璃的耐磨性和抗腐蚀性。
玻璃镀膜工艺技术主要包括四个步骤：清洗、预处理、涂膜和固化。
首先是清洗步骤。
清洗是玻璃镀膜工艺中非常重要的一步，因为玻璃表面有可能存在各种杂质，如灰尘、油污、指纹等。
这些杂质会影响涂膜的附着力和均匀性。
因此，在进行玻璃镀膜前，需要将玻璃表面进行彻底的清洗。
常用的清洗方法有酸洗法、碱洗法和超声波清洗法等。
接下来是预处理步骤。
预处理是为了提高涂膜的附着力和均匀性，在清洗完玻璃表面后，需要进行预处理。
预处理的目的是形成一层覆盖玻璃表面的氧化层或化学键，以增加涂膜与玻璃表面的结合力。
常用的预处理方法有火焰喷砂、蒸汽法和等离子法等。
然后是涂膜步骤。
涂膜是玻璃镀膜工艺中最关键的步骤，通过在玻璃表面均匀涂覆一层薄膜，可以改变玻璃的性能。
常见的涂膜材料包括金属氧化物薄膜、有机薄膜和金属薄膜等。
涂膜的方式有物理镀膜和化学镀膜两种。
物理镀膜是通过真空蒸发、溅射或离子镀等方法，在玻璃表面沉积薄膜。
化学镀膜是通过在溶液中加入特定的化学物质，使其在玻璃表面沉积薄膜。
涂膜的选择根据具体应用需求和要达到的效果来决定。
最后是固化步骤。
涂膜完成后，需要对其进行固化处理，以提高薄膜的耐磨性和抗腐蚀性。
固化的方式有热处理、光照和化学反应等。
固化的温度和时间也根据涂膜材料的不同而不同，通常需要在高温下进行固化。
总结起来，玻璃镀膜工艺技术是一项复杂而重要的工艺，通过清洗、预处理、涂膜和固化四个步骤，可以在玻璃表面形成一层特殊的薄膜，改变玻璃的性能。
玻璃镀膜不仅广泛应用于建筑、汽车、电子等领域，还在光学器件、太阳能电池等高科技领域有重要应用。
随着科技的不断进步，玻璃镀膜技术也将不断提高和发展，为人们的生活和工作带来更多的便利和创新。
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喷雾热分解法玻璃镀膜X张聚宝XX,翁文剑,杜丕一,赵高凌,张溪文,沈 鸽,韩高荣XXX(浙江大学材料科学工程学系,浙江 杭州 310027)
摘要:介绍了喷雾热分解法在热玻璃基板上镀膜的基本工艺过程,对镀膜溶液的配制、雾化、蒸发干燥、热解成膜进行了较为详细的论述,并介绍了几种镀膜的实验条件、主要工艺参数及对镀膜质量的影响因素。
关键词:喷雾热分解;玻璃镀膜;工艺参数;雾化;蒸发干燥;热解成膜;低辐射膜中图分类号:TQ171.72+4 文献标识码:A 文章编号:1000-2871(2002)02-0046-05
GlassCoatingsbySprayPyrolysis
ZHANGJuObao,WENGWenOjian,DUPiOyi,ZHAOGaoOling,ZHANGXiOwen,SHENGe,HANGaoOrong(DepartmentofMaterialsScienceandEngineering,ZhejiangUniversity,ZhejiangHangzhou310027,China)
Abstract:Principlesandmaintechnicalparametersofspraypyrolysistechniqueforglasscoatingaredes-cribed,andacomprehensivediscussionabouteachstepinthetechnicalprocessisgiveninthispaper.Influ-entialfactorsonthequalityofglasscoatingsarealsodiscussed.Thedetailedconditionsforpreparingsever-alglasscoatingsareintroduced.
Keywords:Spraypyrolysis;Glasscoating;Technicalparameter;Pyrolysis;Atomization;Pyrolyzedfilm;Low-efilm
1 引言镀膜玻璃有着良好的装饰和节能等功能,广泛用于建筑业和汽车业等方面。随着新材料的开发和利用,镀膜玻璃的功能也会越来越多,新膜材料的出现要求有合适的镀膜方法和工艺。喷雾热解法(简称SP)被认为是用于在玻璃基板镀各种功能薄膜的有效方法,其过程是将含金属离子的溶液经雾化喷向热玻璃基板,随着溶剂挥发,溶质在基板上反应(热分解反应)而形成薄膜。采用这种方法可在玻璃基板上形成各种各样的膜,如SnO2、In2O3、ZnO、Cu2O、CdS等薄膜[1,2,3]。已经有报道用此方法可在线生产出低辐射膜玻璃,并且比传统方法形成的膜质量更好[3]。SP方法与其它的玻璃镀膜方法(蒸发、溅射、离子镀膜等)相比,优势在于:¥设备简单,反应易于控制;¦对真空、气氛等实验条件要求不高;§原料的选择范围广,并且成分、组成便于调整;¨所镀膜层与基板结合牢固,性能良好;©适用于大面积镀膜,尤其适合玻璃在线镀膜。本文较为详细地介绍了SP发生的过程、工艺过程以及用此法获得玻璃镀膜的种类,探讨了SP中对膜层质量影响的因素,最后叙述了SP法在玻璃镀膜中的应用现状和前景。
#46#玻璃与搪瓷 2002年 30卷2期XXXXXX基金项目:国家自然科学基金资助项目(59872029);浙江省自然科学基金资助项目(598061)和浙江省科技资助项目(012102)。作者简介:张聚宝(1977-)男,河南开封人,浙江大学材料系硕士生,主要从事喷雾热解法实现玻璃基板上低辐射膜(Low-E)的研究。
收稿日期:2001-07-262 喷雾热解发生过程通常喷雾热分解是将雾化后的溶液喷向热的玻璃基板(温度约300~600e),由于喷雾过程一般在具有一定温度的反应炉内进行,因此,溶液雾化程度、溶剂的挥发性、炉内温度等条件的差异,会使雾化小液滴到达玻璃基板前有不同的经历过程。SP发生大致的变化过程有以下4种[3]:过程A:小液滴到达基板,溶剂蒸发气化并在基板表面干燥沉积,最后溶质反应形成膜。过程B:小液滴在到达基板表面之前溶剂蒸发完全,固相沉积物撞击在基板表面,并反应形成膜。过程C:小液滴在到达基板之前溶剂蒸发,固相沉积物熔化、气化或升华,然后蒸气扩散到基板,在基板表面反应成膜。过程D:所有的反应发生在蒸气状态,最后在基板沉积成膜。其中过程C类似于化学气相沉积法(CVD),绝大多数的SP发生的是A、B两类。上述发生过程示意如图1所示。
3 喷雾热解流程镀膜溶液经过压缩空气雾化成小液滴,在反应炉内经过蒸发干燥,喷向离喷嘴一定距离的基板上。基板用电炉加热,用热电偶测量基板的温度。反应炉外侧也有加热装置来控制其炉内部温度。有时为了改善雾化,使用超声波的方法。喷雾热解法的主要工艺参数有溶液浓度、气流量、溶液流量、液滴半径、喷口与基板的距离、气体环境温度、基板温度等。图2为这种方法的实验装置示意图。
图1 喷雾热解发生过程示意图 图2 喷雾热解实验装置示意图 4 工艺过程及其影响因素4.1 溶液配制镀膜溶液中的溶质一般为氯化物、金属的醋酸盐、乙酰丙酮化物等。溶质分解产物应是膜所需的组成,并且要求在溶剂中有较大的溶解度。在SP过程中,溶质分解成膜时的温度不能过高,一般小于玻璃基板的软化温度。为了改变小液滴与玻璃基板的润湿性,有时需要加入一些添加剂[3],这些添加剂是通过降低溶液本身表面能(Clv)和与基板的表面能(Csl),增加溶液的铺展系数S(S=Csv-Csl-Clv),从而达到改善溶液在玻璃板表面的浸润效果。如在用醋酸铜和葡萄糖的混合溶液在玻璃基板镀氧化亚铜膜时,加入丙酮可明显改善溶液与基板的润湿性。镀膜溶剂常采用乙醇、丁醇或水等,溶剂应能使溶质有较大的溶解度,在一定温度下的热蒸发速率要大,能迅速挥发掉,使溶质能在基板上沉积、分解和成膜,并且溶剂的挥发吸收的热要小。在溶液的配制过程中,有时为了防止水解、沉淀等现象,还要加入稳定剂。如在配制Zn(CH3CO2)2#H2O溶液,需要加入一定量的醋酸来防止溶液沉淀。表1为一些镀膜溶液种类及实验条件[2]。
#47#玻璃与搪瓷 2002年 30卷2期表1 部分薄膜的镀膜溶液和工艺条件膜溶 液溶剂载气反应温度(e)金属膜(Pt、Ru)金属的乙酰丙酮化物丁醇N2+H2300~400SnO2SnCl4、(NH4)2SnCl6等乙醇空气340~480
ITOInCl3、SnCl4#5H2O乙醇空气520ATOSnCl4#5H2O、SbCl3#5H2O乙醇空气550Cu2OCu(CH3CO2)2#H2O葡萄糖异丙醇空气200~300CuOCuCl2异丙醇空气420~510ZrO2正锆酸丁酯丁醇空气450CdOCd(CH3COO)2H2O空气400NiONiCl2H2O空气350WO3(NH4)2WO4丙醇空气250~450
ZnSZnCl2或Zn(NO3)2、SC(NH2)2H2O空气300~500ZnO:BZn(CH3COO)2、H3BO3CH3OH空气400(CdO)l-x(ZnO)xCd(CH3COO)2、Zn(CH3COO)2CH3OH、H2ON2200~300
ZnFe2O4Fe(NO3)2、Zn(NO3)2H2O空气250~450
CuCo2O4Cu(NO3)2、Co(NO3)2、NH4NO3H2O空气400
CuInS2CuCl2、InCl3、(NH2)2CSH2ON2260~380
一般SP镀膜采用的溶液浓度为0.001~0.1M。溶液浓度高有利于提高镀膜效率,通常低流速和低溶液浓度制得的薄膜表面光滑。在需要薄膜掺杂或制备混合金属氧化物膜时,可以通过调整镀膜溶液中的各金属离子浓度来控制掺杂量和膜中混合金属氧化物的组成。有时溶液的pH值对膜的相组成也会产生影响。4.2 雾化镀膜溶液的雾化均匀性对所制备的膜性能有很大影响,雾化程度不同,还会对基板温度造成不同程度的影响。SP对雾化的要求是:¥气液比不能过大,以减少气流对基板温度的影响;¦液滴微粒直径尺寸要合适;§液滴出口速度必须足够大,以满足液滴到达基板并进行平化。液体雾化的方法有很多,在SP中喷枪和超声是实现镀膜溶液雾化的常用手段。4.2.1 喷枪雾化喷枪雾化是将液体在气体的冲击作用下破碎成为液滴(雾滴)的过程。雾化过程是在喷嘴内实现的,喷嘴按其内部构造不同有多种类型,有直射式、离心式、直射-旋流式等。后者的雾化过程是:水、空气进入喷枪头部混和,形成气液混和物后,再经旋流器进行离心喷射雾化,旋流器采用的是螺旋式涡流器,因此离心式结构可增强湍流作用,有利于雾化。借助于高压载气,喷枪将镀膜溶液雾化并携带至加热的衬底进行热解反应,所制备薄膜的性能受到诸如喷枪雾化的均匀性、高压雾化液滴流量使衬底温度的变化等影响。因此,喷枪喷雾热解方法需控制的工艺参数较多,控制比较困难。4.2.2 超声雾化[4]
超声雾化技术可以有效地改变一般喷枪雾化的不足。超声雾化过程如下:当压电陶瓷换能器晶片(也称超声振子)以一定的频率振动时,在振子中心附近的溶液上方激起类似于喷泉的水柱。同时,由于超声频率的振动在水柱表面产生空化作用,使得溶液被雾化成大量悬浮微粒,如图3所示。这种雾化微粒的直径与溶液的种类(表面张力及密度)和超声振动的频率有关,可用下式表述:D=0.34(8PR/Qf2)1/3
式中 D)超声雾化液滴直径,m R)溶液表面张力,N/m#48#玻璃与搪瓷 2002年 30卷2期