Si/Ti原子比对TiO2-SiO2复合薄膜亲水性能与摩擦磨损性能的影响
2019-05-21王晓宏赵青南陆文涛董玉红
人工晶体学报 2019年4期
王晓宏,赵青南,,常 潇,陆文涛,董玉红,赵 杰
(1.武汉理工大学,硅酸盐建筑材料国家重点实验室,武汉 430070;2.江苏秀强玻璃工艺股份有限公司,宿迁 223800)
1 引 言
结雾是玻璃表面较常见的现象,会严重降低玻璃的透过率,影响人们的视线,给人们的生活和工作带来诸多不便。因此,进行玻璃的防雾研究具有重大的意义。
防雾薄膜主要有两种:疏水性薄膜、亲水性薄膜。相比于疏水性薄膜,亲水性薄膜具有防雾寿命长、制备方法简单、成本低等优点[1]。TiO2薄膜在紫外光照射下表现出超亲水特性[2],是一种优良的防雾薄膜材料。然而在停止光照后,TiO2薄膜的润湿角快速上升,并失去超亲水性能,最终失去了防雾效果。为了提高其持久性、改善其性能,人们已经进行了诸多研究,如离子掺杂[3]、表面处理[4]、表面改性[5]以及制备复合薄膜[6-8],发现通过加入SiO2复合而成的TiO2-SiO2复合薄膜具有较佳的超亲水性。此外,防雾薄膜的摩擦磨损性能对于其使用寿命有一定的影响,因此有必要探讨TiO2-SiO2复合薄膜的耐磨抗磨性。目前,国内外制备TiO2-SiO2复合薄膜大部分都采用溶胶-凝胶法[9-11],有关采用直流(DC)反应磁控溅射法溅射Ti-Si合金靶材制备超亲水TiO2-SiO2复合薄膜以及同时进行其亲水性与耐磨性的研究相对较少。
本文采用直流(DC)反应磁控溅射法并通过改变靶材中Si/Ti原子比在普通玻璃衬底上制备出不同SiO2含量的TiO2-SiO2复合薄膜,研究了不同Si/Ti原子比对TiO2-SiO2复合薄膜结构、表面形貌、透过率、亲水性能以及摩擦磨损性能的影响,并对结果进行了分析。……
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