● 摘要
TiO2/Ag/TiO2纳米多层膜，是一种光谱选择性透过薄膜，它在可见光区有高的透过率，在红外光区有高的反射率。目前，TiO2/Ag/TiO2纳米多层膜及其改进膜系作为透明的低红外发射率材料，主要应用于建筑玻璃和汽车玻璃节能等领域。同时，低红外发射率材料是实现红外隐身的关键因素之一。磁控溅射法具有很好的可控性，易于获得大面积均匀的薄膜，是工业制备纳米薄膜的主要方法。本文在无机玻璃和柔性衬底上制备了TiO2/Ag/ TiO2纳米多层膜，系统研究了工艺参数，主要是衬底温度、溅射功率、溅射气压对TiO2 薄膜和Ag薄膜微观结构和性能的影响。制备了TiO2/Ag/TiO2纳米多层膜，研究各层厚度对整个膜系光学、电学性能及红外发射率的影响，确定了薄膜的最佳厚度。此外，为提高TiO2/Ag/TiO2纳米多层膜的稳定性，制备了一系列银含量在100%至80%之间的单层AgCu合金薄膜和TiO2/Ag1-xCux/Ti/TiO2纳米多层膜，研究了铜含量对薄膜光电性能的影响，并考察了薄膜的热稳定性。采用了XRD、SEM、台阶仪、UV-VIS-NIR分光光度计、傅立叶红外光谱仪，四探针测试仪、红外发射率测量仪等测试手段对多层膜的微观结构，光电和红外性能进行了表征。实验结果表明，衬底温度升高，会改善TiO2薄膜的结晶程度，提高其可见光区的透过率，但同时会导致Ag膜凝聚而丧失导电性能。溅射功率，溅射气压会影响沉积速率和沉积粒子能量，导致薄膜表面形貌改变，引起薄膜可见光区透过率的变化。较高的溅射功率和溅射气压，可以提高TiO2薄膜和Ag薄膜光学性能。根据单层膜的最佳工艺，制备TiO2/Ag/TiO2纳米多层膜，薄膜本身555nm波长处透过率达93.5%，红外波段的平均反射率为90%，红外发射率（8~14m）