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该文的首要研究目的是,对SiO<,2>溶胶-凝胶生长规律、改性剂的影响、表面/界面特性与多种减反膜的光学性质、表面性质、耐激光损伤能力等方面建立关联,为认识光学薄膜的本质和制备薄膜提供依据.其次,对SiO<,2>溶胶进行改性,制备具有特殊光电性能杂化材料,探索有机染料杂化的SiO<,2>溶胶合成方法,并用来制备多彩薄膜,考察其光谱行为.在该论文中,以正硅酸乙酯(TEOS)为主要前驱体,在不同酸碱性和不同溶剂条件下,合成基本SiO<,2>溶胶,考察溶胶的生长规律、界面特性、颗粒形貌等微观性质.用甲基三乙氧基硅烷(MTES)、二甲基二乙氧基硅烷(DDS)、苯基三乙氧基硅烷(PTES)、六甲基二硅亚胺(HMDS)等多种带有疏水基团的改性剂,通过共水解法直接合成途径或两步法后期改性途径制备颗粒表面疏水的SiO<,2>溶胶,进一步制备疏水减反膜.利用光子相关光谱、透射电子显微镜和小角X射线散射技术对各种溶胶和凝胶的界面特性、分形特征以及孔特征进行深入的研究,结合<29>Si核磁共振光谱研究凝胶中有机基团分布和硅氧四面体结合程度,获得了决定减反膜疏水性质、抗摩擦性质的内在原因.结合原子力显微技术(AFM)、薄膜的激光损伤形貌分析和薄膜的多重分形谱计算,对薄膜的抗激光损伤阈值和溶胶性质、薄膜形貌进行了关联.在基本SiO<,2>溶胶的制备上,不仅研究了酸碱性对溶胶过程的影响,而且考察了乙醇、水作溶剂的影响,还研究了酸解方法制备SiO<,2>溶胶的可行性,以及各种溶胶、凝胶的界面特征.以m-XDI(间二甲苯二异氰酸酯)为桥联分子,APTES(氨丙基三乙氧基硅)为硅偶联剂,TEOS提供SiO<,2>溶胶骨架,合成了多种有机染料杂化的稳定SiO<,2>溶胶,制备了色彩鲜艳的薄膜,对杂化溶胶、凝胶和所得薄膜的光谱行为进行了系统的对比研究,证明了该方法的可行性.总之,该论文通过研究基本SiO<,2>溶胶、疏水改性SiO<,2>溶胶、致密化改性SiO<,2>溶胶和聚合物改性SiO<,2>溶胶的颗粒生长动力学、表面/界面特性、分形特征,结合运用多种光谱方法,分析所制备光学薄膜的各种物理性能以及抗激光损伤阈值、激光损伤形貌、薄膜多重分形谱等,初步建立了溶胶性质~薄膜性能~激光损伤阈值/形貌的构效关系.并在染料杂化SiO<,2>溶胶和薄膜的制备做出了初步的探索.