基于磁控溅射技术的金属/金属氧化物复合膜的结构生色纺织品的研究

发布时间：2023-11-20 18:11

　　传统的纺织印染行业在染色加工过程中会消耗大量的水资源,而且由于排放的废水中色素含量很高,造成了严重的环境污染。为了应对这一严峻的形势,各种新型的染色技术相应诞生。磁控溅射镀膜技术属于物理气相沉积的一种,利用其在纺织品上进行镀膜,可以使纺织品着色,还能产生各种抗菌、抗紫外线、电磁屏蔽等高附加值的功能,更重要的是可以解决印染过程的污水排放问题,对于开发新型、生态环保的纺织品具有十分重要的意义。论文首先直接在棉织物上单独溅射沉积二氧化钛薄膜,实验结果显示,没有基础层薄膜时,沉积二氧化钛薄膜厚度为12.3nm、95nm、201nm时均没有结构色的生成,只是会随着薄膜厚度的增加,棉织物表面微微泛黄。然后在棉织物表面沉积基础层,第一步改变基础层Cu薄膜的状态,结果显示,Cu薄膜的溅射功率太小时,不能形成完整的薄膜,基本呈现宽带反射,所以其结构色不明显;随着Cu薄膜反射率的逐渐增大,棉织物的结构色会出现红移现象;基础层的明度过高或颜色偏黄,不利于复合薄膜的结构色生成;基础层颜色需要有一定的饱和度,并且饱和度越高,即样品颜色越纯,才更有利于复合膜结构色的形成。接下来改变基础层的材料种类,增加金属锌和3...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 颜色概述
        1.2.1 颜色的本质
        1.2.2 颜色的特性
        1.2.3 纺织品产生颜色的常规途径
    1.3 结构生色
        1.3.1 光衍射产生结构色
        1.3.2 光色散产生结构色
        1.3.3 光散射产生结构色
        1.3.4 光干涉产生结构色
        1.3.5 薄膜干涉
        1.3.6 结构生色纺织品的研究进展
    1.4 磁控溅射技术
        1.4.1 磁控溅射的原理及特点
        1.4.2 磁控溅射技术在功能纺织品上的研究进展
        1.4.3 磁控溅射技术在结构生色纺织品上的研究进展
    1.5 课题研究目的、意义及内容
        1.5.1 课题的研究目的与意义
        1.5.2 课题的研究内容
第二章 实验仪器与测试方法
    2.1 实验仪器
    2.2 测试方法
        2.2.1 Datacolor测色仪
        2.2.2 角分辨光谱仪
        2.2.3 扫描电子显微镜
        2.2.4 原子力显微镜
        2.2.5 X射线衍射仪
        2.2.6 X射线光电子能谱仪
第三章 基础层对棉织物结构色的影响
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 纳米TiO₂膜、Cu膜、Zn膜、304 不锈钢膜以及Cu/TiO₂复合膜、Zn/TiO₂ 复合膜、304 不锈钢/TiO₂复合膜的制备
        3.2.3 实验结果的表征
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 棉织物表面直接溅射二氧化钛结果分析
        3.3.2 不同溅射条件的基础层Cu薄膜的微观结构分析
        3.3.3 不同溅射条件的基础层Cu薄膜的颜色分析
        3.3.4 不同材料的基础层薄膜的微观结构分析
        3.3.5 不同材料的基础层薄膜的颜色分析
    3.4 本章结论
第四章 基于薄膜干涉的棉织物表面结构色规律
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 棉织物表面纳米Cu/TiO₂复合膜的制备
        4.2.3 纳米Cu/TiO₂复合膜的测试方法
    4.3 实验结果与分析
        4.3.1 复合膜的XPS分析
        4.3.2 复合膜的XRD分析
        4.3.3 复合膜的颜色分析
    4.4 本章结论
第五章 棉织物上多角度结构色的探究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 纳米Cu/TiO₂复合膜的制备
        5.2.3 实验结果的表征
    5.3 实验结果与分析
    5.4 本章结论
第六章 结论
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢



本文编号：3865570