论文部分内容阅读
与工业用ITO薄膜相比,掺锑氧化锡(ATO)薄膜硬度高、热稳定性好、成本低,而且具有优良的光电特性,可以广泛应用于液晶显示、薄膜电阻、气敏元件和建筑节能玻璃等领域。因此,开发新型的ATO系列材料已成为近年来研究的热点之一。 本文以SnCl2·2H2O、SbCl3和Ce(NO3)3·6H2O为原料,采用溶胶-凝胶法与浸渍提拉技术在普通玻璃片上制备出纳米铈掺杂的ATO(Ce-ATO)透明薄膜。主要研究了Ce掺杂浓度(0mol%~4mol%)、退火温度(573K~823K)以及薄膜层数(1L~5L)对薄膜光学性能影响。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)和荧光分光光度计(FL)等对Ce-ATO薄膜进行了表征。最后,以硅丙乳液为成膜剂,采用共混的方式制备出水性纳米ATO透明隔热涂料。采用线棒涂布器涂膜,制备出纳米ATO透明隔热薄膜并对薄膜的隔热性能和光学性能进行了研究。 实验结果表明:Ce-ATO薄膜仍保持四方金红石晶相结构,且Ce成功地掺杂到ATO中;薄膜表面光滑平整、结构致密,膜层晶粒分布均匀,晶粒尺寸分布为8-12nm,当Ce掺杂量为4mol%时,薄膜表面出现CeO2杂质相,表面变得粗糙起来;与ATO薄膜相比,Ce-ATO薄膜在可见光区的透过率有明显增强,当Ce掺杂量为1mol%B寸,薄膜在440nm-680nm的透过率超过了空白玻璃;当Ce掺杂量为3mol%时,薄膜在440nm-600nm的平均透过率达到92%以上;当Sb掺杂浓度为3mol%,Ce掺杂浓度为3mol%,拉膜层数为3,退火温度为723K及以上时,薄膜在紫外-可见光范围内的光学性能最好。采用2.8%~3.8%的阴离子型分散剂可以制得稳定的纳米ATO水性浆料。当涂膜厚度为60μm,ATO浓度为2.5wt%时,ATO薄膜不仅在可见光区的平均透过率超过80%,而且,对比对照玻璃下降17℃,具有明显的隔热效果。