聚碳酸酯表面等离子体溅射Al 2 O 3 /TiO 2 薄膜的制备及其耐紫外老化性能研究

发布时间：2023-08-02 18:55

　　聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)光学、力学性能优异,在空天和高端制品应用前景广阔。PC表面进行涂层和镀膜,可在保证PC本体性能的同时,改善表面性能,赋予新的功能,近年来受到高度关注。二氧化钛(Ti O2)作为新兴功能材料,具有光催化、自清洁、耐紫外等多重特性,在PC上制备高质量Ti O2膜层体系,研究PC透明件/膜层的耐老化行为,具有重要的学术和工程价值。本文采用等离子体溅射技术,在PC表面制备纳米Al2O3/Ti O2复合膜层,通过AFM、XRD、紫外-可见光分光光度计和接触角仪等手段,研究了膜层体系的微观形貌、附着力、透光率、吸光度和润湿性能等;借助紫外光加速老化试验,重点考察了Ti O2膜层对PC耐紫外老化性能的影响。主要工作包括:1.考察了PC表面等离子体溅射Ti O2膜层体系的光学性能和表面微观形貌。结果表明:PC/膜层体系具有良好的透明性,在可见光大部分范围内透过率达到90%以上;复合膜层为非晶态结构,随着溅射时间延长,膜层表面“岛”状结构变大变密,表面粗糙度也随之增加,颗粒尺寸范围为10nm¹50nm;膜层的紫外光吸收能力随着Ti O2膜...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 PC表面膜层的制备技术
        1.2.1 PC表面膜层常用的制备方法
        1.2.2 溅射镀膜的机理和分类
        1.2.3 等离子体溅射的原理和特点
    1.3 PC光氧老化概述
        1.3.1 PC光氧老化机理研究
        1.3.2 PC的光氧老化的实验方法及表征手段
        1.3.3 适用于PC的耐紫外材料
        1.3.4 PC表面耐紫外线膜层的研究进展
    1.4 本文主要研究内容
2 PC表面等离子体溅射Al₂O₃/TiO₂薄膜及其性能的表征和分析
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料与仪器
        2.2.2 PC注塑样条制备
        2.2.3 PC表面Al₂O₃/TiO₂薄膜的溅射制备
        2.2.4 高低温交变试验
        2.2.5 膜层结构和性能表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Al₂O₃/TiO₂膜层的晶型分析
        2.3.2 PC/Al₂O₃/TiO₂试样的透光率和吸光度分析
        2.3.3 膜层与基体之间的附着性能
        2.3.4 膜层的表面微观形貌研究
        2.3.5 PC/Al₂O₃/TiO₂试样的表面润湿性分析
    2.4 本章小结
3 PC表面溅射Al₂O₃/TiO₂薄膜的耐紫外老化性能的研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料与仪器
        3.2.2 紫外光加速老化试验
    3.3 试样的性能表征和测试
        3.3.1 傅里叶红外光谱分析(FTIR)
        3.3.2 透光率和吸光度测试
        3.3.3 黄色指数
        3.3.4 附着力
        3.3.5 接触角
    3.4 结果与讨论
        3.4.0 PC的光氧老化分析
        3.4.1 紫外辐照对不同膜层/PC红外和紫外-可见光光谱吸光度的影响
        3.4.2 紫外辐照对PC/Al₂O₃/TiO₂透光率的影响
        3.4.3 黄色指数
        3.4.4 紫外辐照对膜层与基体之间的附着力的影响
        3.4.5 紫外辐照对TiO2膜层表面润湿性的影响
    3.5 本章小结
4 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3838355