溶胶-凝胶技术在玻璃镀膜中的应用.pdfVIP

第 37 卷 增刊 光 子 学 报 Vol.37 Sup.1 2008 年 11 月 ACTA PHOTONICA SINICA November 2008 溶胶-凝胶技术在玻璃镀膜中的应用* 沈军，王晓栋，王生钊，朱玉梅，刘源 （同济大学波耳固体物理研究所 上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室，上海 200092 ） 摘 要：综述了溶胶-凝胶镀膜方法的优势及不足，介绍了 SiO 、TiO 、ZrO 、HfO 、Al O 、WO 、 2 2 2 2 2 3 3 V2O5 等多种氧化物薄膜的制备及其应用. 在溶胶-凝胶基础上，采用提拉浸镀法制备了三种不同类 型的 SiO2 减反射光学薄膜. 比较了 3 种减反射薄膜的光谱性能，并通过观察薄膜的表面形貌及机械 强度测试分析了薄膜的力学性能. 结果表明，镀制了双层薄膜的玻璃性能最为出色，兼顾了减反射 性能与薄膜的机械强度，具有很好的应用潜力. 关键词：薄膜物理学；溶胶-凝胶；减反膜；机械强度 中图分类号：O484 文献标识码：A 0 引 言 电学、热学等许多领域得到了广泛的应用. 玻璃作为一种非晶态材料，以其透明、高可见 1 溶胶-凝胶镀膜工艺 光透过率、高硬度、耐磨、重量轻等优异性能被广 将溶胶均匀地涂覆在基底上，使溶胶中的水解、 泛应用于科研、生产、生活中. 有学者预言在未来很 缩聚反应继续进行，随着溶剂的挥发最终形成干燥 长的一个时期还不可能有新的更好的材料取代它 . 的凝胶薄膜的过程，称为 Sol-Gel 法镀膜. 但是玻璃也存在隔热、隔声性能差、脆性、抗冲击 利用 Sol-Gel 法制备薄膜是新发展起来的镀膜方 强度低等缺陷,满足不了某些高功能的要求，影响其 法，由于它本身具有许多优越性，故近年来成为人 在各个领域的使用. 9 们探索镀膜方法上的新热点. 20 世纪 80 年代以来，平板玻璃已有一半以上不 传统的物理镀膜法主要是通过物理手段，如热 是作为成品直接使用，而是作为半成品，进行表面 蒸发、溅射、电子束轰击等，使无机材料沉积在衬 处理，赋予功能性或装饰性之后，才投入使用[1]. 玻 底上，形成薄膜. 传统物理镀膜在现实生活有着广泛 璃表面处理技术是赋予玻璃表面各种特性的一项新 的应用，现今大部分的工业化镀膜都是采用该方法. 兴技术，可分为表面加工、表面改性和表面镀膜三 但物理镀膜法却存在着许多长久以来困扰人们的缺 大类[2]. 而表面镀膜由于具有不改变玻璃的组分、对 点，如设备复杂、对基底有一定的要求、镀膜环境 玻璃无损伤、赋予玻璃更多的功能性等优点，而成 通常在高温下、镀膜成本高等. 为国内外研究的热点.