磁控溅射Zr掺杂ITO薄膜在3种模拟腐蚀环境中的电学稳定性和耐腐蚀性

过去,鲜有Zr掺杂氧化铟锡（ITO）薄膜电学稳定性及耐蚀性的研究报道。采用磁控溅射法制备了ITO薄膜和Zr掺杂ITO薄膜（ITO：Zr）,研究了2种薄膜的微观结构、光电性能及其在3种模拟腐蚀环境（酸性、海洋、工业）腐蚀液中的电学稳定性及耐腐蚀性。结果表明：Zr的掺杂导致了ITO薄膜择优取向向（400）晶面转变,ITO：Zr薄膜比ITO薄膜具有更好的光电性能;2种薄膜在3种环境介质中都能发生自钝化,在工业环境中具有最好的耐腐蚀性能;ITO：Zr薄膜比ITO薄膜具有更好的电学稳定性和耐腐蚀性。     

不同铝掺杂量ZnO薄膜性能的研究

以铝掺杂质量分数为1%、2%、3%的Zn/Al合金为靶材,采用直流反应磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了不同铝含量ZnO:Al(AZO)透明导电薄膜。研究了衬底温度对AZO薄膜电学性能的影响;同时,研究铝掺杂量不同、电阻率相同的AZO薄膜的载流子浓度与迁移率的关系。结果表明:随着Al掺杂量的增加,薄膜最佳性能(透过率90%,电阻率6×10-4Ω·cm左右)时的衬底温度值会降低;电阻率相同的样品,1%铝掺杂的薄膜迁移率和透光率均高于2%铝掺杂薄膜的。     

磁控溅射Al掺杂ZnO薄膜结构及光电性能研究

采用磁控溅射法在石英玻璃衬底上制备不同铝(Al)掺杂量的铝掺氧化锌(AZO)薄膜。利用X射线衍射仪、原子力显微镜、四探针测试仪和透射光谱仪等手段研究了不同Al掺杂量对AZO薄膜结构、形貌、电学和光学性能的影响。结果表明,所有样品均为ZnO六方纤锌矿晶体结构,具有较好的c轴择优取向;随着Al掺杂量的增加,薄膜结晶稍有变差,电阻率逐渐降低,透过率逐渐增加。当Al掺含量为3%(vol,体积分数)时,AZO薄膜的综合性能更好,电阻率约3.52×10~(-3)Ω·cm,平均透光率可达到80%,光学禁带宽度达到3.23eV。     

普鲁兰多糖的添加对可食性复合蛋白膜的改性研究

添加不同比例的普鲁兰多糖(PUL)对乳清分离蛋白-酪蛋白酸钠-甘油(WPI-NaCas-GLY)复合蛋白薄膜进行改性,研究了PUL的添加对蛋白基薄膜力学性能、光学性能、氧气渗透率、水蒸气渗透系数和水溶性的影响。实验结果显示,相较于WPI-NaCas-GLY复合蛋白膜,添加了PUL的蛋白基薄膜的拉伸强度下降,而断裂伸长率增加至208.26%,透光率提升了约11%,雾度降低了约6%,氧气渗透率下降至原来的1/6左右,水溶性有轻微变化。当PUL添加的体积分数达到66%时,复合薄膜的水蒸气渗透系数降低至2.57×10~(-13)g·cm/(cm~2·s·Pa),氧气渗透率下降至0.16 cm~3/(m~2·d)。由此推论,PUL具有改善蛋白基薄膜力学性能、光学性能以及阻隔性的功能。     

微晶纤维素改性对聚乙烯醇薄膜性能的影响

目的研究不同添加量的微晶纤维素(MCC)对聚乙烯醇(PVA)薄膜性能的影响。方法通过共混溶液流延法制备得到MCC质量分数不同(0%,1%,2%,3%,4%)的PVA薄膜,测定分析MCC含量不同对PVA薄膜的颜色、光学性能、力学性能、阻隔性能、热稳定性和表面微观形态的影响。结果随着MCC含量的增加,PVA薄膜的透光率和断裂伸长率显著降低,雾度和抗拉强度显著增加,与纯PVA薄膜相比,MCC质量分数为4%的PVA薄膜的抗拉强度增加了64.8%,断裂伸长率降低了14.7%,水蒸气透过系数显著降低。当MCC质量分数从0%增加到3%时,薄膜的氧气透过系数由2.145×10~(-16) cm~3·cm/(cm~2·s·Pa)降低到1.393×10~(-16) cm~3·cm/(cm~2·s·Pa),但当MCC质量分数为4%时,薄膜的氧气透过系数略有增加。MCC的加入使得薄膜的热稳定性提高,初始分解温度略有升高,当MCC质量分数为4%时,薄膜表面和横截断面局部区域可以观察到少量的大颗粒出现团聚现象。结论 MCC的加入提高了PVA薄膜的力学性能、疏水性、阻隔性、热稳定性,控制好其加入量可以有效改善PVA薄膜的性能。     

用交流孪生靶磁控反应溅射法制备ITO薄膜

采用氧化铟锡(ITO)陶瓷靶(质量分数为90%的In2O3与10%的SnO2)作为溅射源,通过交流孪生靶反应磁控溅射制备出了性能优良的ITO薄膜,其光谱透射率大于85%。结合对所镀制ITO薄膜的表面形貌及化学成分分析,研究了反应气体流量、退火等工艺参数对ITO薄膜光学和电学性能的影响。     

甘油含量对 MC/WG可食性复合膜性能的影响

采用流延法制备了不同甘油含量的MC/WG复合膜,并研究了甘油含量对该复合膜性能的影响。实验结果表明:MC/WG复合膜的抗拉强度随着甘油含量的增大而降低;断裂伸长率、水蒸气透过率随着甘油含量的增大而增大;透光率则先增后减,在甘油体积分数为1.25%时达到最大。综合比较,MC/WG甘油所占体积分数为1.25%时复合膜性能最优。     

层叠状功能化石墨烯纳米带/TPU复合材料薄膜的制备与性能

利用溶液涂覆成膜工艺在涂膜机上制得层叠状功能化石墨烯纳米带（SF-GNRs）/热塑性聚氨酯（TPU）复合材料薄膜。采用FTIR、XRD、XPS、TEM和FE-SEM对SF-GNRs的结构进行表征,并结合复合材料薄膜的氧气透过率、体积电阻率测试及表面形貌观察,研究了不同质量分数的SF-GNRs对TPU复合材料薄膜阻隔和抗静电性能的影响。结果表明:所得高比表面积SF-GNRs在TPU基体中分散良好;当SF-GNRs质量分数为1.0%时,SF-GNRs/TPU复合材料薄膜的氧气透过率相比纯TPU薄膜降低了67.76%,阻隔性能得到明显改善;当SF-GNRs质量分数达到1.0%～1.5%时,SF-GNRs/TPU复合材料薄膜出现了电渗流行为,表现出优良的室温导电性能。      

退火对反应磁控溅射制备ITO薄膜性能影响

采用铟锡合金靶 (铟 锡 ,90 - 10 ) ,通过直流反应磁控溅射在玻璃基片上制备出ITO薄膜 ,并在大气环境下高温退火处理。研究了退火温度对薄膜结构、光学和电学性能的影响。研究表明 ,随着退火温度升高薄膜的电学特性得到很大提高     

ITO薄膜的制备以及性能的研究

在室温条件下通过直流磁控溅射法在普通玻璃基体上制备了光电性能优良的ITO薄膜。靶材为ITO陶瓷靶,其中In2O3与SnO2的质量比为9∶1。运用UV-2550紫外可见光光度计测量样品的透光率,采用SZT-2四探针测试仪测量样品表面的电阻率,用扫描电镜(SEM)对样品进行表征。研究了溅射压强、溅射功率等参数对薄膜光电性能的影响。研究表明,ITO薄膜的电阻率随着溅射功率的增大而减小,在溅射功率为110W时ITO薄膜的透光率有相对好的数值。溅射压强为1.0Pa时既能保持ITO薄膜低的电阻率又能保证高的透光率。     

尼泊金乙酯——改性LDPE抑菌薄膜制备与性能研究

研究尼泊金乙酯(ELN)的添加量对改性低密度聚乙烯(LDPE)抑菌薄膜性能的影响,将ELN添加到改性LDPE树脂和LDPE树脂中,通过共混、吹塑等工艺制备出ELN—改性LDPE抗菌薄膜,并研究ELN添加量对抑菌薄膜的机械、光学、氧气透过率、结构表征,抗菌等性能的影响。结果表明,随着ELN添加量的增加,薄膜的断裂伸长率先增加再减小,透光率逐渐下降,雾度逐渐上升,薄膜的氧气透过率和水蒸气透过系数先下降后上升,热稳定性先升高后降低。ELN的质量分数0.5%时,大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用显著增强。ELN的添加能提高薄膜的综合性能和抑菌效果,对研究新型包装材料具有重要的意义。     

偏压对ITO薄膜生长模式和光电性能的影响

为明确溅射偏压对ITO薄膜性质的影响,用射频磁控溅射法于室温在玻璃衬底制备出ITO透明导电薄膜,研究了不同偏压下ITO薄膜的生长模式、光学和电学性能.结果表明:随着偏压的增加,薄膜沉积模式经历了沉积、沉积和扩散、表面脱附3种方式;AFM和SEM显示,偏压为100 V时,膜层表面光洁、均匀,粗糙度最小,均方根粗糙度为1.61 nm;XRD分析表明偏压会影响与薄膜的择优取向,偏压为100 V时,薄膜晶粒取向为(222)面;薄膜偏压为120 V时,薄膜的光电性能最佳,电阻率最低为2.59×10-4Ω.cm,可见光区的平均透过率在85%以上;偏压的大小使薄膜的吸收边发生了"蓝移"或"红移".     

功率和退火对磁控溅射生长ZnO∶Ga薄膜的影响

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了ZnO∶Ga透明导电薄膜(GZO)。通过X射线衍射(XRD)、四探针电导率测试、紫外可见分光光度等表征方法研究了溅射功率对薄膜结晶特性及光电性能的影响。结果表明:当溅射功率180W时制备的GZO薄膜光电性能最优,方块电阻为9.8Ω/sq,电阻率为8.6×10-4Ω·cm,霍尔迁移率为12.5cm2/V·s,载流子浓度为5.8×1020cm-3,可见光透过率超过92%。另外,研究了最优制备条件下的GZO薄膜的高温稳定性,在氩气、氧气和真空气氛下分别对薄膜进行退火处理。结果表明,氩气退火的薄膜电学性能显著提高,是显著改善GZO薄膜性能的有效方法之一;氧气退火不利于薄膜的导电性;真空退火介于两者之间。     

超高压对低密度聚乙烯与乙醇相互作用的影响

目的研究超高压对薄膜结构及性能的影响,以及超高压作用下薄膜与食品模拟物的相互作用。方法选择低密度聚乙烯包装袋为研究对象,以体积分数为10%和95%的乙醇作为低密度聚乙烯包装内的食品模拟物。在超高压装置中,分别进行压力为200,300,400 MPa,保压时间为5,15 min,介质温度为20,60℃的处理,放置7,14,21 d后检测膜的结构和性能变化,以及内容物的不挥发物总量变化。结果压力和温度的提高会使链段运动增强,导致低密度聚乙烯薄膜的结晶度变大,同时拉伸强度也变大,但并不显著;压力与氧气透过率的变化成反比,体积分数为95%的乙醇溶液内容物的低密度聚乙烯,其氧气透过率低于体积分数为10%的;内容物的含量对不挥发物总量也会产生较为显著的影响,含量越大,不挥发物的总量越低,迁移量越小。结论压力、温度和内容物含量的变化都会对低密度聚乙烯和乙醇的相互作用产生影响。     

氧化参数对锆合金表面原位薄膜性能的影响规律

通过高温氧化工艺原位形成氧化锆膜技术是提高生物医学植入用锆合金材料使用性能的有效手段。采用扫描电子显电镜(SEM)、表面硬度测试、X射线衍射(XRD)及球盘式摩擦试验等方法研究了氧化温度及保温时间对氧化锆膜性能的影响规律。结果表明:氧化温度与保温时间增加,均会使氧化薄膜厚度增加,其中氧化温度对氧化薄膜厚度影响更大;氧化薄膜中t-ZrO_2体积分数是影响氧化薄膜表面硬度的重要因素,当氧化温度为500℃时,随着保温时间增加,氧化薄膜t-ZrO_2体积分数相应增加,其表面硬度增大;而当氧化温度为550℃时,氧化薄膜的t-ZrO_2体积分数和表面硬度均先增加后降低;获得氧化薄膜厚度、硬度与摩擦性能综合性能最优的参数为氧化温度550℃,保温时间6 h。     

功能化石墨烯纳米带-纳米碳纤维/热塑性聚氨酯薄膜的制备及性能

利用溶液涂覆成膜工艺在涂膜机上制得功能化石墨烯纳米带-纳米碳纤维/热塑性聚氨酯(FGNRs-CNFs/TPU)复合材料薄膜。采用红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电镜对所得FGNRs-CNFs的结构与性能进行表征,并结合复合材料薄膜的氧气透过率和体积电阻率测试以及断面形貌观察,研究了不同含量的FGNRs-CNFs对TPU复合材料薄膜阻隔和抗静电性能的影响。结果显示,KH-550成功接枝在GNRs上,并且FGNRs附着在骨架CNFs上形成稳定的FGNRs-CNFs网络结构,这有利于其在TPU中均匀分散;相比于纯TPU薄膜,当FGNRs-CNFs质量分数为1%时,FGNRsCNFs/TPU复合材料薄膜的氧气透过率降低了68.8%,阻隔性能得到大幅度提升;石墨烯纳米带与纳米碳纤维构建导电网络,当添加量为0.6%时,复合材料薄膜导电性能提升了7个数量级,表现出优良的室温导电性能。     

退火对反应磁控溅射制备ITO薄膜性能影响

采用铟锡合金靶(铟-锡，90-10)，通过直流反应磁控溅射在玻璃基片上制备出ITO薄膜，并在大气环境下高温退火处理。研究了退火温度对薄膜结构、光学和电学性能的影响。研究表明，随着退火温度升高薄膜的电学特性得到很大提高。     

TG-B改性大豆蛋白/聚乙烯醇复合薄膜研究

为了提高大豆蛋白/聚乙烯醇复合薄膜的综合性能,以薄膜的拉伸强度、断裂伸长率、透光率、吸水率为主要评价指标,通过引入隶属度函数综合评价薄膜性能,研究了谷氨酰胺转氨酶TG－B对大豆蛋白/聚乙烯醇复合薄膜性能的影响.试验结果表明：TG－B的添加质量分数、反应pH、成膜温度对薄膜性能的影响较大,当TG-B的添加质量分数为1.0%,反应pH值为6.0,成膜温度为50 ℃时,大豆蛋白/聚乙烯醇复合薄膜的综合性能最优;在此条件下,薄膜的抗张强度、断裂伸长率、透光率和吸水率分别为8.26 MPa, 53.80%,16.23%和67.76%,与未添加TG-B的空白对照相比,其抗张强度、断裂伸长率、透光率分别提高了75.4%,162.9%,27.2%,吸水率降低了25.6%.     

Ar气氛下直流磁控溅射ITO薄膜的结构和性能

采用直流磁控溅射法在低温、100%Ar的无氧气氛中制备了光电性能优良的铟锡氧化物(ITO,In2O3:SnO2=90:10,质量百分比)薄膜,详细探讨了溅射时改变氩气压强对ITO薄膜结构以及光电性能的影响.结果表明:溅射时氩气压强越小,ITO薄膜的体心立方晶型越完整,导电性越好,但对可见光透过性的影响不大.当氩气压强为0.3Pa时,溅射薄膜性能最佳,其光透过率可达92.9%,电导率为8.9×10-4Ω·cm.     

真空退火法对AZO薄膜的研究

磁控溅射法在玻璃衬底上制备了AZO(氧化锌掺铝)薄膜。对薄膜进行了真空退火。利用XRD、分光光度计以及四探针等测试装置,对AZO薄膜的晶粒度、透光率和导电性能进行了测试分析。结果表明,退火有利于薄膜结晶;退火有利于薄膜光电性能的提高。在本实验中,AZO薄膜的最高透光率可达90.617%;最低电阻率可达2.21×10-3(Ω.cm)。对比在真空中退火的ITO薄膜的光电性能参数,结果已有所超越。此结果说明,AZO薄膜有潜力成为透明导电膜ITO的替代产品。