紅外防護(hù)增透膜可以有效提高紅外窗口抵抗沙塵、雨水、化學(xué)腐蝕等環(huán)境因素侵蝕的能力,延長(zhǎng)紅外窗口的使用壽命;能提高紅外窗口的紅外透過率,優(yōu)化紅外熱成像系統(tǒng)的成像效果。而傳統(tǒng)紅外防護(hù)增透膜存在沉積溫度高、膜層應(yīng)力大等問題,限制了該類膜系在不耐高溫、高膨脹硫系玻璃基體表面的應(yīng)用。論文針對(duì)射頻磁控濺射法低溫沉積紅外防護(hù)Ge_1-xC_x/C膜的結(jié)構(gòu)、性能及其在As40Se60硫系玻璃表面的應(yīng)用展開研究工作:1、研究了甲烷氣體流量（0～20 sccm）對(duì)無定形碳膜結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律。無定型碳膜沉積溫度低于115℃。甲烷分子離化產(chǎn)生的含氫活性離子將C-C sp²團(tuán)簇中的芳香環(huán)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橄╂溄Y(jié)構(gòu),將無定形碳膜由類金剛石膜（Diamond-like carbon,DLC）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楦吆瑲洌?0～50%）類石墨無定形碳膜（Highly hydrogenated graphite-like amorphous carbon,GLCHH）結(jié)構(gòu)。單層GLCHH薄膜可以將As40Se60硫系玻璃基體長(zhǎng)波紅外波段（8～12μm）的平均透過率由62.51... 

【文章來源】：中國建筑材料科學(xué)研究總院北京市

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 紅外Ge_(1-x)C_x/C膜概述
        1.2.1 紅外Ge_(1-x)C_x/C膜的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 紅外Ge_(1-x)C_x/C膜的力學(xué)性能
        1.2.3 紅外Ge_(1-x)C_x/C膜的光學(xué)性能
    1.3 紅外Ge_(1-x)C_x/C膜的制備方法
        1.3.1 磁控濺射法
        1.3.2 離子束濺射法
        1.3.3 PECVD法
        1.3.4 End-Hall源法
        1.3.5 脈沖激光沉積法
        1.3.6 磁過濾陰極真空弧法
    1.4 本文的研究目的及主要研究?jī)?nèi)容
第2章 薄膜的制備和性能表征
    2.1 引言
    2.2 薄膜制備
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.2 工藝參數(shù)
        2.2.3 工藝流程
    2.3 薄膜測(cè)試與表征
        2.3.1 薄膜結(jié)構(gòu)表征
        2.3.2 薄膜力學(xué)性能測(cè)試
        2.3.3 薄膜光學(xué)性能測(cè)試
    2.4 本章小節(jié)
第3章 紅外Ge_(1-x)C_x/C膜的結(jié)構(gòu)分析
    3.1 引言
    3.2 薄膜沉積溫度
        3.2.1 甲烷氣體流量對(duì)碳膜沉積溫度的影響
        3.2.2 濺射功率對(duì)碳化鍺膜沉積溫度的影響
        3.2.3 Ge含量對(duì)碳化鍺膜沉積溫度的影響
    3.3 薄膜沉積速率和負(fù)偏壓
        3.3.1 甲烷氣體流量對(duì)碳膜沉積速率和負(fù)偏壓的影響
        3.3.2 濺射功率對(duì)碳化鍺膜沉積速率和負(fù)偏壓的影響
        3.3.3 Ge含量對(duì)碳化鍺膜沉積速率和負(fù)偏壓的影響
        3.3.4 濺射功率對(duì)熱壓燒結(jié)Ge-C靶制備的碳化鍺膜沉積速率的影響
    3.4 薄膜橫截面形貌
        3.4.1 甲烷氣體流量對(duì)碳膜橫截面形貌的影響
        3.4.2 濺射功率對(duì)碳化鍺膜橫截面形貌的影響
        3.4.3 Ge含量對(duì)碳化鍺薄膜橫截面形貌的影響
    3.5 薄膜成分
        3.5.1 XPS半定量成分分析
        3.5.2 濺射功率對(duì)碳化鍺膜成分的影響
        3.5.3 Ge靶直徑對(duì)碳化鍺膜成分的影響
        3.5.4 濺射功率對(duì)熱壓燒結(jié)Ge-C靶沉積的碳化鍺膜成分的影響
    3.6 薄膜結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變機(jī)制分析
        3.6.1 Raman光譜分析
        3.6.2 XPS光電子譜分析
        3.6.3 XRD結(jié)構(gòu)分析
    3.7 本章小節(jié)
第4章 紅外Ge_(1-x)C_x/C膜的光學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 紅外光學(xué)性能
        4.2.1 光學(xué)常數(shù)測(cè)試原理
        4.2.2 甲烷氣體流量對(duì)碳膜紅外光學(xué)性能的影響
        4.2.3 濺射功率對(duì)碳化鍺膜紅外光學(xué)性能的影響
        4.2.4 Ge含量對(duì)碳化鍺膜紅外光學(xué)性能的影響
        4.2.5 靶材種類對(duì)碳化鍺膜紅外光學(xué)性能的影響
    4.3 碳膜的可見光光學(xué)性能和光學(xué)帶隙
    4.4 本章小節(jié)
第5章 紅外Ge_(1-x)C_x/C膜的力學(xué)性能研究
    5.1 引言
    5.2 納米硬度和彈性模量
        5.2.1 硬度和彈性模量
        5.2.2 甲烷氣體流量對(duì)碳膜納米硬度和彈性模量的影響
        5.2.3 濺射功率對(duì)碳化鍺膜納米硬度和彈性模量的影響
        5.2.4 Ge含量對(duì)碳化鍺膜納米硬度和彈性模量的影響
        5.2.5 濺射功率對(duì)熱壓燒結(jié)Ge-C靶沉積的碳化鍺膜納米硬度和彈性模量的影響
    5.3 殘余應(yīng)力
        5.3.1 薄膜殘余應(yīng)力產(chǎn)生機(jī)理
        5.3.2 甲烷氣體流量對(duì)碳膜殘余應(yīng)力的影響
        5.3.3 濺射功率對(duì)碳化鍺膜殘余應(yīng)力的影響
        5.3.4 熱壓燒結(jié)Ge-C靶沉積碳化鍺膜的殘余應(yīng)力
    5.4 本章小節(jié)
第6章 紅外Ge_(1-x)C_x/C膜在As_(40)Se_(60) 硫系玻璃表面的應(yīng)用研究
    6.1 引言
    6.2 膜系設(shè)計(jì)
    6.3 紅外Ge_(1-x)C_x/C膜的實(shí)際應(yīng)用
        6.3.1 在中波紅外波段的應(yīng)用
        6.3.2 在長(zhǎng)波紅外波段的應(yīng)用
        6.3.3 高增透紅外防護(hù)Ge_(1-x)C_x/C膜的應(yīng)用
    6.4 本章小節(jié)
結(jié)論與展望
    1.結(jié)論
    2.展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間的科研成果及所獲獎(jiǎng)勵(lì)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]紅外薄膜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制備[D]. 王立無.四川大學(xué) 2007

碩士論文
[1]含氮和無氮的碳化鍺薄膜鍵合結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究[D]. 田源.吉林大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3630498