【摘要】：隨著光電系統(tǒng)的發(fā)展,透明導(dǎo)電材料由于其優(yōu)異的光電性能在顯示器、太陽能電池和建筑涂層等領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用,同時(shí)作為窗口除霧的加熱電極和降低雷達(dá)散射截面積的電磁屏蔽薄膜在航空航天領(lǐng)域的光學(xué)窗口起著至關(guān)重要的作用。座艙蓋作為飛機(jī)的光學(xué)窗口不僅要承載座艙內(nèi)外的壓差載荷與鳥撞和高速飛行氣動熱的結(jié)構(gòu)需求,還要能夠減小電磁波的散射實(shí)現(xiàn)隱身效果。由于座艙蓋基底是聚合物且是曲面形狀,因此需要在低溫下制備具有一定韌性的薄膜,同時(shí)保證透過率和電磁屏蔽效率,因此在當(dāng)前透明導(dǎo)電薄膜體系中只能選擇金屬與金屬氧化物復(fù)合型薄膜來實(shí)現(xiàn)。然而金屬薄膜與聚合物之間較差的結(jié)合力也是目前透明導(dǎo)電薄膜應(yīng)用領(lǐng)域中急需解決的問題。針對上述問題,本文采用紫外臭氧改性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)來提高金屬薄膜與聚合物之間的結(jié)合強(qiáng)度。通過AFM、ATR-FTIR和表面水接觸角等表征手段從表面形貌、官能團(tuán)和親水性幾個(gè)方面入手對改性機(jī)理做出解釋。采用金(Au)膜與氧化鈦(TiO_2)薄膜的復(fù)合結(jié)構(gòu)作為座艙蓋電磁屏蔽薄膜,研究了Au膜厚度與透過率和電磁屏蔽效率之間的變化關(guān)系,發(fā)現(xiàn)納米厚度的微小改變將引起薄膜性質(zhì)上的明顯變化。利用射頻磁控濺射在不同氧氣流量條件下制備了TiO_2薄膜,并對薄膜的微觀形貌、化學(xué)成分、透過率和硬度等性能進(jìn)行分析研究。得到在功率為100W,氬氣流量20sccm,濺射氣壓1.5Pa的條件下,7sccm的氧流量是制備TiO_2薄膜的最佳氣體參數(shù)。最后在對復(fù)合型薄膜透明導(dǎo)電機(jī)理分析的基礎(chǔ)上,采用橢偏光譜儀擬合計(jì)算薄膜的光學(xué)常數(shù)。分別采用TiO_2/Au/TiO_2結(jié)構(gòu)和Au/TiO_2結(jié)構(gòu)在PMMA基底上制備電磁屏蔽薄膜并測試了光/電性能。結(jié)果表明,Au/TiO_2結(jié)構(gòu)在~11/30nm時(shí)薄膜樣品平均透過率達(dá)到~71%,電磁屏蔽效率低于-20dB。相比前一種結(jié)構(gòu)透過率提高了~5%,且可以解決直接在PMMA表面沉積TiO_2薄膜帶來的霧化問題,同時(shí)簡化了制備工藝。
【圖文】：

電阻率可以達(dá)到 10-6 cm量級，可以使薄膜在幾十納米面電阻，這對電磁波具有很好的電磁屏蔽作用，，因此也被域的光學(xué)玻璃窗口。 世紀(jì)末提出透明導(dǎo)電材料以來，科學(xué)家首先通過熱蒸發(fā)。由于較高的電子密度，金屬在室溫下具有最高的電導(dǎo)率其表面結(jié)構(gòu)和形核相關(guān)，這恰恰與膜厚有很大的關(guān)聯(lián)性，膜呈現(xiàn)“島狀”形貌結(jié)構(gòu)。金屬薄膜厚度對面電阻和透過厚小于 20nm 時(shí)，由于襯底和晶界表面電子的散射導(dǎo)致小于 10nm 時(shí)薄膜光學(xué)透明度顯著改善，但是電學(xué)性能卻在有機(jī)光伏電池中研究了由超薄無圖案金屬膜組成的透薄膜厚度與面電阻的關(guān)系（見圖 1-1），并從光/電模型和和薄膜厚度。從圖中我們可以看出，金屬薄膜的面電阻隨數(shù)形式增大，在 10nm 左右時(shí)面電阻可以達(dá)到 10 /，或許是一個(gè)很不錯(cuò)的結(jié)果，但是對于電磁屏蔽薄膜此時(shí)基求的最大面電阻。

圖 1-2 厚度為 6 nm 的銀金和銅薄膜沉積于玻璃的透過率[18]屬網(wǎng)柵金屬薄膜具有極其優(yōu)異的電學(xué)性能，但是透光性較差的特性限人們想到將金屬薄膜做成網(wǎng)柵結(jié)構(gòu)來提高透過率。金屬網(wǎng)柵透膜的面積有關(guān)，同時(shí)導(dǎo)電性能沒有發(fā)生較大的變化，這使金屬并延用至今。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：V223.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 魏峰;張學(xué)龍;劉歌;王瑛;張麗婷;;水性電磁屏蔽涂料的開發(fā)與應(yīng)用[J];染料與染色;2019年01期

2 王麗蕓;張晉梅;;淺析電磁屏蔽技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用[J];中學(xué)物理教學(xué)參考;2015年12期

3 黃紹書;陳海;;自制電磁波屏蔽實(shí)驗(yàn)儀及其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析[J];物理通報(bào);2017年S2期

4 陳勇剛;手機(jī)的又一用途——演示電磁屏蔽[J];實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器;2003年01期

5 鐘欣蓉;;淺談電磁屏蔽技術(shù)的應(yīng)用[J];科技風(fēng);2016年22期

6 崔麥苗;魯鋒濤;何天洋;秦蕾;;電磁屏蔽方艙的設(shè)計(jì)[J];裝備制造技術(shù);2017年01期

7 雷全學(xué);崔利俊;吳波;;電氣設(shè)備機(jī)殼電磁屏蔽技術(shù)研究[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2017年23期

8 劉哲;蘇瑩;;領(lǐng)型對電磁屏蔽服裝屏蔽效能的影響[J];中原工學(xué)院學(xué)報(bào);2017年04期

9 田徑;徐軍;趙志遠(yuǎn);徐志明;;電磁屏蔽網(wǎng)上安裝真空保溫裝飾板的新型工藝[J];新型建筑材料;2017年09期

10 魯亞穩(wěn);趙曉明;;電磁屏蔽織物的研究現(xiàn)狀及影響因素[J];成都紡織高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);2016年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 魏峰;張學(xué)龍;劉歌;王瑛;張麗婷;;水性電磁屏蔽涂料的開發(fā)與應(yīng)用[A];第十五屆全國染料與染色學(xué)術(shù)研討會暨信息發(fā)布會論文集[C];2018年

2 許曉麗;呂德濤;李志春;馬志梅;;電磁屏蔽窗的電磁脈沖屏蔽效能測試[A];2013年全國微波毫米波會議論文集[C];2013年

3 何文鈞;;淺談電磁兼容和電磁屏蔽技術(shù)[A];云南省機(jī)械工程學(xué)會2010年年會論文集[C];2010年

4 何文鈞;;淺談電磁兼容和電磁屏蔽技術(shù)[A];2010全國機(jī)械裝備先進(jìn)制造技術(shù)(廣州)高峰論壇論文匯編[C];2010年

5 何文鈞;;淺談電磁兼容和電磁屏蔽技術(shù)[A];2010年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2010年

6 李華芳;高輝;裴威;石嵩;;電磁屏蔽織物的發(fā)展現(xiàn)狀及其屏蔽性能[A];中國職業(yè)安全健康協(xié)會2013年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2013年

7 陳豪;何童;李傳臚;;多層電磁屏蔽拓?fù)鋱D的分析方法及應(yīng)用[A];2005通信理論與技術(shù)新進(jìn)展——第十屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

8 蘭春桃;路波;馬瑩;;層層組裝制備電磁屏蔽織物[A];中國化學(xué)會第十六屆膠體與界面化學(xué)會議論文摘要集——第三分會：軟物質(zhì)與超分子自組裝[C];2017年

9 司瓊;董發(fā)勤;;電磁屏蔽功能礦物材料[A];中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會第十屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

10 蘭春桃;路波;馬瑩;;層層組裝制備電磁屏蔽織物[A];中國化學(xué)會第十六屆膠體與界面化學(xué)會議論文摘要集——第三分會：軟物質(zhì)與超分子自組裝[C];2017年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 本報(bào)見習(xí)記者 林娉瑩;電磁屏蔽膜領(lǐng)域“小巨人”方邦股份：以技術(shù)創(chuàng)新為核心詮釋“專精特新”[N];證券日報(bào);2019年

2 山東 張學(xué)翰;淺談電磁屏蔽[N];電子報(bào);2006年

3 韓平安;EMIS：電磁屏蔽包裝[N];中國包裝報(bào);2004年

4 本報(bào)記者 萬宇;方邦電子欲打造高端電子材料標(biāo)桿企業(yè)[N];中國證券報(bào);2019年

5 記者 王淵　通訊員 培軍 寶生;國內(nèi)首創(chuàng)銀鹽法制備透明電磁屏蔽膜在樂凱開發(fā)成功[N];河北經(jīng)濟(jì)日報(bào);2011年

6 ;慎買不尋常降價(jià)手機(jī)[N];中國質(zhì)量報(bào);2000年

7 本報(bào)記者 林飛邋通訊員 董振清 王任飛;“看不見的戰(zhàn)線”考驗(yàn)裝備指揮員[N];解放軍報(bào);2008年

8 本報(bào)記者 趙海軍;久違了,長城PC![N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2008年

9 常希;手機(jī)降價(jià)有原因[N];安徽經(jīng)濟(jì)報(bào);2000年

10 柴永忠　李秦衛(wèi) 特約記者 李彥忠;“袖珍所”大作為[N];解放軍報(bào);2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 王赫巖;基于超薄摻雜銀膜的透明電磁屏蔽方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

2 席嘉彬;高性能碳基電磁屏蔽及吸波材料的研究[D];浙江大學(xué);2018年

3 田斌;QFN封裝電磁屏蔽用化學(xué)鍍Cu的研究[D];天津大學(xué);2004年

4 盧克陽;導(dǎo)電膜片疊層電磁屏蔽膠合板的制備與搭接研究[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2007年

5 尹名初;腔體結(jié)構(gòu)電磁屏蔽特性解析計(jì)算方法研究[D];電子科技大學(xué);2017年

6 俞丹;殼聚糖對金屬鈀的吸附機(jī)理研究及在電磁屏蔽用導(dǎo)電織物制備中的應(yīng)用[D];東華大學(xué);2011年

7 周超;基于高強(qiáng)度輻射場的民用航空器機(jī)身電磁屏蔽特性研究[D];電子科技大學(xué);2014年

8 劉世民;浮法玻璃表面滲錫研究及電氣石納米薄膜制備與性能表征[D];燕山大學(xué);2008年

9 王曉娜;石墨烯功能結(jié)構(gòu)的制備和性能及傳感應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

10 徐銘;電磁屏蔽用吸收反射一體化復(fù)合材料的研究[D];中國建筑材料科學(xué)研究總院;2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 趙亞茹;基于不銹鋼混紡紗的彈性電磁屏蔽織物開發(fā)及性能研究[D];東華大學(xué);2019年

2 丁定成;基于狼尾草的電磁屏蔽材料制備與表征[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2019年

3 盧溪;基于隨機(jī)分布圓環(huán)的高透光電磁屏蔽方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

4 陳學(xué)儒;聚合物表面紫外臭氧改性研究及座艙蓋電磁屏蔽膜層的制備[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

5 曹瑾璇;儀器電磁屏蔽光窗孔縫耦合特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

6 李小鳳;高溫導(dǎo)電形狀記憶聚酰亞胺材料的制備及性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

7 張文喬;Fe_3O_4@MWNTs的表面有機(jī)化改性及其細(xì)胞吞噬、電磁屏蔽與吸波性能的研究[D];北京化工大學(xué);2018年

8 劉奇;電磁屏蔽涂料的制備及其性能研究[D];南京航空航天大學(xué);2018年

9 李亞楠;鐵基FeSiBPCu非晶/納米晶復(fù)相粉體的制備及其電磁屏蔽特性研究[D];大連理工大學(xué);2018年

10 潘振;吸波型多層電磁屏蔽服裝面料的研究[D];中原工學(xué)院;2018年

本文編號：2671457