本發(fā)明涉及鍍膜
技術(shù)領(lǐng)域:
,尤其涉及一種玻璃基板和玻璃表面的鍍膜方法。
背景技術(shù):
:玻璃材料具有良好的光學(xué)、電學(xué)、機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定性能,因此玻璃基板在光學(xué)器件、微波器件、建筑方面以及汽車方面等具有廣泛的應(yīng)用。在玻璃表面鍍金屬、合金或金屬氧化物膜,可以賦予玻璃新的功能,通常被廣泛地應(yīng)用于建筑、光伏、電子等領(lǐng)域?,F(xiàn)有玻璃鍍膜技術(shù)主要包括磁控濺射法、溶膠-凝膠技術(shù)、化學(xué)氣相沉積技術(shù)、真空蒸發(fā)鍍膜技術(shù)等,其中,膜與玻璃之間的粘附性很大程度上決定了薄膜在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性和穩(wěn)定性。公開號(hào)為CN103613289A的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種在玻璃基板上化學(xué)鍍銅的方法,該方法包括:在玻璃基板上涂覆一層有機(jī)薄膜,晾干后再采用傳統(tǒng)化學(xué)鍍銅工藝方法沉積銅層;其中有機(jī)薄膜制備方法包括以下步驟:(1)將有機(jī)薄膜材料以0.1%~20%的體積百分比溶解于易揮發(fā)有機(jī)溶劑中;(2)將所述有機(jī)溶劑以旋涂、噴涂、浸泡或涂刷方法涂覆于玻璃基板上;(3)待涂覆了所述有機(jī)溶劑的玻璃基板烘干或晾干;(4)將玻璃基板采用有機(jī)薄膜材料的特性進(jìn)行亞胺化或高溫固化。上述方法主要通過在玻璃基板表面涂覆一層有機(jī)薄膜,再采用傳統(tǒng)鍍銅的方法進(jìn)行鍍膜,這可以一定程度上提高薄膜和玻璃基板之間的結(jié)合力。但由于玻璃本體與膜材料的異質(zhì)性,以及界面主要是由物理作用、化學(xué)作用來結(jié)合,因此,還需要有更多可行的方法來進(jìn)一步增強(qiáng)膜與玻璃的結(jié)合力,從而改善膜功能的穩(wěn)定性和可靠性。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:有鑒于此,本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N玻璃基板和玻璃表面的鍍膜方法,采用本發(fā)明提供的玻璃基板進(jìn)行鍍膜,能提高薄膜和基體、以及膜層之間的結(jié)合力。本發(fā)明提供一種玻璃基板,其由玻璃經(jīng)反膠束微球微乳液表面處理得到;所述反膠束微球微乳液包括非極性溶劑和表面活性劑包裹的化學(xué)腐蝕液;所述玻璃基板具有微米級(jí)孔坑。優(yōu)選地,所述非極性溶劑選自直鏈烷烴、取代直鏈烷烴、支鏈烷烴和芳香烴中的一種或幾種。優(yōu)選地,所述表面活性劑選自烷基苯磺酸鈉、烷基磺酸鈉、脂肪醇硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、烷基磺酸鈉等、十二烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲氯化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基三甲基雜多酸銨鹽、十二烷基甜菜堿、N-酰胺丙基二甲基羧甲基銨甜菜堿、多元醇型非離子表面活性劑、聚氧乙烯型非離子表面活性劑和聚氧乙烯-聚氧丙烯型非離子表面活性劑中的一種或幾種。優(yōu)選地,所述化學(xué)腐蝕液選自酸類腐蝕液或堿類腐蝕液。優(yōu)選地,所述反膠束微球微乳液還包括醇。本發(fā)明提供一種玻璃表面的鍍膜方法,包括以下步驟:A)采用反膠束微球微乳液對(duì)玻璃進(jìn)行表面處理,得到具有微米級(jí)孔坑的玻璃基板;所述反膠束微球微乳液包括非極性溶劑和表面活性劑包裹的化學(xué)腐蝕液;B)在所述玻璃基板表面上鍍膜,得到鍍膜后的玻璃材料。優(yōu)選地,所述步驟A)中,所述非極性溶劑自直鏈烷烴、取代直鏈烷烴、支鏈烷烴和芳香烴中的一種或幾種;所述化學(xué)腐蝕液選自酸類腐蝕液或堿類腐蝕液。優(yōu)選地,所述步驟A)中,所述表面處理的時(shí)間為0.5h~10h,所述表面處理的溫度為10℃~120℃。優(yōu)選地,所述步驟B)中,所述鍍膜的方式為磁控濺射法或化學(xué)氣相沉積法。優(yōu)選地,所述步驟A)之前還包括:采用清洗液對(duì)玻璃進(jìn)行洗滌,得到洗滌后的玻璃;所述清洗液包括水溶液或無水溶劑;所述步驟A)為:采用反膠束微球微乳液對(duì)洗滌后的玻璃進(jìn)行表面處理,經(jīng)清洗,得到具有微米級(jí)孔坑的玻璃基板。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明應(yīng)用反膠束微球腐蝕玻璃表面,形成微米級(jí)孔坑的結(jié)構(gòu);所得玻璃基板為微米級(jí)孔坑玻璃,其呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu),表面積大,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,耐磨。并且,本發(fā)明在所述微米級(jí)孔坑玻璃表面進(jìn)行鍍膜,膜能嵌入到玻璃孔里,可以得到切面呈波浪形的三維膜結(jié)構(gòu)。因此,利用本發(fā)明提供的玻璃基板的鍍膜方法不僅提高了薄膜和基板之間的結(jié)合力,而且提高了膜層之間的結(jié)合力,從而改善膜功能的穩(wěn)定性和可靠性,利于應(yīng)用。附圖說明圖1為實(shí)施例1制備得到的微米級(jí)孔坑玻璃的表面SEM圖;圖2為實(shí)施例1制備得到的微米級(jí)孔坑玻璃的斷面SEM圖;圖3為實(shí)施例1制備得到的微米級(jí)孔坑玻璃的表面原子力顯微鏡3D圖;圖4為實(shí)施例1制備得到的微米級(jí)孔坑玻璃的表面激光顯微鏡3D圖;圖5為實(shí)施例1在玻璃微米級(jí)孔坑上鍍膜的表面SEM圖;圖6為實(shí)施例1在玻璃微米級(jí)孔坑上鍍膜的斷面SEM圖;圖7為原片玻璃表面上AZO薄膜的劃痕試驗(yàn)圖;圖8為本發(fā)明多孔玻璃表面上AZO薄膜的劃痕試驗(yàn)圖。具體實(shí)施方式下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明提供了一種玻璃基板,其由玻璃經(jīng)反膠束微球微乳液表面處理得到;所述反膠束微球微乳液包括非極性溶劑和表面活性劑包裹的化學(xué)腐蝕液;所述玻璃基板具有微米級(jí)孔坑。本發(fā)明提供的玻璃基板為微米級(jí)孔坑玻璃,其呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu),表面積大,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,耐磨,利于鍍膜。本發(fā)明實(shí)施例提供的玻璃基板表面具有孔坑形貌,其中,坑深可為100nm~600nm,坑口寬可為1μm~3μm,即具有微米級(jí)孔坑。所述玻璃基板由玻璃經(jīng)過反膠束微球微乳液的表面處理得到,其中,所述玻璃為本領(lǐng)域常用的基板或基片材料,本發(fā)明沒有特殊限制。在本發(fā)明實(shí)施例中,可將玻璃切割成所需尺寸進(jìn)行后續(xù)處理。本發(fā)明優(yōu)選采用洗滌后的玻璃進(jìn)行表面處理;所述洗滌后的玻璃可采用清洗液洗滌得到。在本發(fā)明的實(shí)施例中,所述清洗液包括水溶液或無水溶劑,能把玻璃表面的雜質(zhì)清洗干凈,但沒有使其表面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化。其中,所述水溶液如水、酸溶液、堿溶液或洗滌劑水溶液等;所述無水溶劑如乙醇、丙酮或乳化液等。所述清洗液優(yōu)選為蒸餾水、稀鹽酸、稀硫酸、氨水、無水乙醇、蒸餾水和丙酮中的兩種或兩種以上。此處,當(dāng)清洗液為兩種或兩種以上物質(zhì)時(shí),即采用這兩種或兩種以上物質(zhì)分別清洗玻璃。所述清洗液更優(yōu)選為稀鹽酸、稀硫酸、氨水、無水乙醇、蒸餾水和丙酮;其中,稀鹽酸和稀硫酸的質(zhì)量濃度可為5%~20%,如7%。在本發(fā)明的實(shí)施例中,采用清洗液洗滌玻璃時(shí),稀鹽酸、稀硫酸、氨水、無水乙醇、蒸餾水和丙酮的體積比優(yōu)選為(1~2):(1~2):(1~2):(10~20):(10~20):(10~20),更優(yōu)選為(1~1.8):(1~1.8):(1~1.8):(12~18):(12~18):(12~18)。此處,所述體積比表示相互之間的體積比例關(guān)系,對(duì)使用順序和種類沒有限制。本發(fā)明可按順序依次將清洗液對(duì)玻璃進(jìn)行洗滌;在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述清洗液依次為稀鹽酸、丙酮、蒸餾水。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述清洗液依次為丙酮、乙醇、蒸餾水。在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中,所述清洗液依次為稀鹽酸、蒸餾水。在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中,所述清洗液依次為氨水、丙酮、蒸餾水。在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中,所述清洗液依次為稀硫酸、無水乙醇、蒸餾水。在這些實(shí)施例中,所用物質(zhì)的比例均滿足上述體積比。本發(fā)明應(yīng)用反膠束微球微乳液腐蝕玻璃表面,形成微米級(jí)孔坑的結(jié)構(gòu)以及提高表面積。所述反膠束微球微乳液也稱反膠束微球液、反膠束微球乳液等,其包括非極性溶劑。所述非極性溶劑優(yōu)選自直鏈烷烴、取代直鏈烷烴、支鏈烷烴和芳香烴中的一種或幾種,如正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷等直鏈烷烴,異戊烷、新戊烷、3-甲基-5乙基辛烷、2,3-二甲基丁烷、5-丙基-4-異丙基壬烷等支鏈烷烴,苯或烷基苯等芳香烴,以及四氯化碳、二氯化碳等取代直鏈烷烴。所述非極性溶劑更優(yōu)選自直鏈烷烴和支鏈烷烴中的一種或幾種;在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述非極性溶劑為正己烷和3-甲基-5-乙基辛烷。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述非極性溶劑為正戊烷。在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中,所述非極性溶劑為正庚烷和異戊烷。在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中,所述非極性溶劑為正癸烷和5-丙基-4-異丙基壬烷。在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中,所述正極性溶劑為異戊烷和3-甲基-5-乙基辛烷。當(dāng)所述非極性溶劑為兩種物質(zhì)時(shí),兩者的體積比可為1:1。在本發(fā)明中,所述反膠束微球微乳液包括表面活性劑包裹的化學(xué)腐蝕液。其中,所述表面活性劑包括陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子表面活性劑等,優(yōu)選為陽離子表面活性劑或陰離子表面活性劑。所述表面活性劑更優(yōu)選自烷基苯磺酸鈉、烷基磺酸鈉、脂肪醇硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、烷基磺酸鈉等陰離子表面活性劑,十二烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲氯化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基三甲基雜多酸銨鹽等陽離子表面活性劑,十二烷基甜菜堿、N-酰胺丙基二甲基羧甲基銨甜菜堿等兩性表面活性劑,多元醇型、聚氧乙烯型和聚氧乙烯-聚氧丙烯型等非離子表面活性劑;所選表面活性劑優(yōu)選為其中的一種或幾種。在本發(fā)明中,所述表面活性劑包裹水性的化學(xué)腐蝕液。所述化學(xué)腐蝕液優(yōu)選自酸類腐蝕液或堿類腐蝕液,如HCl、H2SO4、HNO3、HF、HPO3、H2CO3、CH3COOH溶液等酸類腐蝕液,NaOH、KOH、NaHCO3、Na2HPO4、NH4OH溶液等堿類腐蝕液,所選化學(xué)腐蝕液為其中的一種或幾種。所述化學(xué)腐蝕液更優(yōu)選自HCl、H2SO4、HNO3、HF、H2CO3、CH3COOH、NaOH、KOH、NaHCO3、Na2HPO4和NH4OH中的兩種或兩種以上溶液;其中,H2SO4的質(zhì)量濃度可為98%,HF的質(zhì)量濃度可為40%,HCl的質(zhì)量濃度可為37%,堿類腐蝕液的濃度優(yōu)選為0.1M~1M。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述化學(xué)腐蝕液包括H2SO4和HF。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述化學(xué)腐蝕液包括H2SO4、HF和HCl。在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中,所述化學(xué)腐蝕液包括KOH和NaHCO3。在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中,所述化學(xué)腐蝕液包括。NaOH和Na2HPO4。在本發(fā)明的另一些實(shí)施例中,所述化學(xué)腐蝕液為HF。其中,HCl、H2SO4、HNO3、HF、H2CO3、CH3COOH、NaOH、KOH、NaHCO3、Na2HPO4、NH4OH的摩爾比優(yōu)選為(2~5):(0.2~5):(0.2~5):(2~20):(2~5):(0.2~5):(0.2~5):(2~20):(2~5):(0.2~5):(0.2~5):(2~20),更優(yōu)選為(2~5):(0.3~5):(0.3~5):(2~18):(2~5):(0.3~5):(0.3~5):(2~18):(2~5):(0.3~5):(0.3~5):(2~18)。此處,所述摩爾比表示相互之間的物質(zhì)的量的比例關(guān)系,對(duì)種類沒有限制。當(dāng)上述水性的化學(xué)腐蝕液選取兩種或三種溶液時(shí),均滿足上述摩爾比例。在本發(fā)明中,所述反膠束微球微乳液優(yōu)選還包括醇,更優(yōu)選包括C2~C12的醇。所述醇包括但不限于正丙醇、丙三醇、正丁醇、1,4-丁二醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、異丙醇、異戊醇,優(yōu)選為丙三醇、正丁醇、1,4-丁二醇或異戊醇。在本發(fā)明中,所述反膠束微球微乳液可簡(jiǎn)稱為乳液、微乳液、反應(yīng)液。在本發(fā)明一些實(shí)施例中,所述反應(yīng)液優(yōu)選包括正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、異戊烷、新戊烷、3-甲基-5-乙基辛烷、2,3-二甲基丁烷、5-丙基-4-異丙基壬烷、苯或烷基苯、四氯化碳、二氯化碳中的一種或幾種非極性溶劑與醇的組合,更優(yōu)選為正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、異戊烷、新戊烷、3-甲基-5乙基辛烷、2,3-二甲基丁烷、5-丙基-4-異丙基壬烷、苯或烷基苯、四氯化碳、二氯化碳中的一種與醇的組合。此時(shí),所述正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、異戊烷、新戊烷、3-甲基-5乙基辛烷、2,3-二甲基丁烷、5-丙基-4-異丙基壬烷、苯或烷基苯、四氯化碳、二氯化碳中的一種與醇的摩爾比優(yōu)選為(1~3):(0.1~1)。本發(fā)明對(duì)所述反膠束微球微乳液的來源沒有特殊限制,優(yōu)選按照以下方法配制得到:將非極性溶劑和醇在水中混合,加入表面活性劑,得到油相;將化學(xué)腐蝕液加入所述油相,混合,得到反膠束微球微乳液。其中,兩步混合的溫度均優(yōu)選為室溫,更優(yōu)選為20℃~50℃。兩步混合的時(shí)間均優(yōu)選為2h~20h,更優(yōu)選為5~20h。本發(fā)明對(duì)所述反膠束微球微乳液的用量也沒有特殊限制,能浸沒或覆蓋玻璃表面即可。本發(fā)明還提供了一種玻璃表面的鍍膜方法,包括以下步驟:A)采用反膠束微球微乳液對(duì)玻璃進(jìn)行表面處理,得到具有微米級(jí)孔坑的玻璃基板;所述反膠束微球微乳液包括非極性溶劑和表面活性劑包裹的化學(xué)腐蝕液;B)在所述玻璃基板表面上鍍膜,得到鍍膜后的玻璃材料。本發(fā)明提供的玻璃表面鍍膜方法是一種三維鍍膜技術(shù),能提高薄膜和玻璃基板、以及膜層之間的結(jié)合力。本發(fā)明實(shí)施例可將玻璃切割成所需尺寸,進(jìn)行后續(xù)處理。所述玻璃為本領(lǐng)域常用的基板或基片材料,本發(fā)明沒有特殊限制。本發(fā)明優(yōu)選還包括:采用清洗液對(duì)玻璃進(jìn)行洗滌,得到洗滌后的玻璃。本發(fā)明實(shí)施例在表面處理前,將玻璃放入清洗液中進(jìn)行洗滌或清洗,把玻璃表面的雜質(zhì)清洗干凈,而玻璃表面的結(jié)構(gòu)沒有產(chǎn)生變化,利于后續(xù)處理。所述清洗液優(yōu)選包括水溶液或無水溶劑,其內(nèi)容與前文所述的相應(yīng)內(nèi)容一致,在此不再一一贅述。在本發(fā)明的實(shí)施例中,所述洗滌的方式優(yōu)選超聲清洗;可超聲清洗1min~120min,優(yōu)選為10min~100min。得到清洗液處理后的玻璃后,本發(fā)明實(shí)施例將其在反膠束微球微乳液中,在一定溫度范圍進(jìn)行表面處理,處理一段時(shí)間后,得到微米級(jí)孔坑玻璃,也就是具有微米級(jí)孔坑的玻璃基板。在本發(fā)明中,所述反膠束微球微乳液包括非極性溶劑和表面活性劑包裹的化學(xué)腐蝕液。本發(fā)明采用反膠束微球微乳液對(duì)玻璃進(jìn)行表面處理,在處理過程中,該乳液與玻璃表面進(jìn)行反應(yīng),在玻璃表面造微米級(jí)孔坑結(jié)構(gòu)。該反應(yīng)為水熱反應(yīng),能腐蝕玻璃表面。經(jīng)過所述反應(yīng)處理,可得表面具有微米級(jí)孔坑的玻璃,即為上述所述的玻璃基板。其中,所述反膠束微球微乳液的內(nèi)容如前文所述,在此不再一一贅述。作為優(yōu)選,待反膠束微球微乳液澄清時(shí),再將玻璃放入其中進(jìn)行表面處理。所述表面處理的時(shí)間優(yōu)選為0.5h~10h,更優(yōu)選為1h~10h,最優(yōu)選為1h~9h。所述表面處理的溫度優(yōu)選為10℃~120℃,更優(yōu)選為20℃~120℃,最優(yōu)選為30℃~100℃。得到反應(yīng)處理后的玻璃后,本發(fā)明優(yōu)選還包括將其進(jìn)行清洗,得到具有微米級(jí)孔坑的玻璃基板。在本發(fā)明中,所述水熱反應(yīng)后優(yōu)選還包括將玻璃放入清洗液中清洗5min~100min,更優(yōu)選為清洗10min~90min,最優(yōu)選為清洗15min~60min。所述清洗液優(yōu)選自稀鹽酸、稀硫酸、無水乙醇、蒸餾水和丙酮中的一種或幾種,更優(yōu)選為稀鹽酸、稀硫酸、無水乙醇、蒸餾水和丙酮中的兩種或兩種以上。此處,當(dāng)清洗液為兩種或兩種以上物質(zhì)時(shí),即采用這兩種或兩種以上物質(zhì)分別清洗玻璃。所述清洗液最優(yōu)選為稀鹽酸、稀硫酸、無水乙醇、蒸餾水和丙酮;本發(fā)明實(shí)施例采用清洗液清洗玻璃時(shí),稀鹽酸、稀硫酸、氨水、無水乙醇、蒸餾水和丙酮的體積比優(yōu)選為(1~2):(1~2):(1~2):(10~20):(10~20):(10~20),更優(yōu)選為(1~1.8):(1~1.8):(1~1.8):(12~18):(12~18):(12~18)。此處,所述體積比表示相互之間的體積比例關(guān)系,對(duì)使用順序和種類沒有限制。本發(fā)明可按順序依次將清洗液對(duì)玻璃進(jìn)行清洗;在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,所述清洗液優(yōu)選為蒸餾水。為便于區(qū)分,可將表面處理前所用的清洗液稱為第一清洗液,表面處理后所用的清洗液稱為第二清洗液。在本發(fā)明中,上述清洗的方式優(yōu)選為超聲清洗。上述超聲清洗之后優(yōu)選為風(fēng)干,本發(fā)明對(duì)所述風(fēng)干的方式不進(jìn)行限定,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的風(fēng)干的方式即可,可以為氮?dú)獯蹈苫驘犸L(fēng)吹干等。本發(fā)明的玻璃經(jīng)過上述處理后,表面呈現(xiàn)較為規(guī)則的“多坑”狀形貌,其尺寸為微米級(jí)。本發(fā)明在這樣的玻璃基板的表面上進(jìn)行鍍膜,得到鍍膜后的玻璃材料,其表面具有切面呈波浪狀的三維膜結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的實(shí)施例中,所述鍍膜的方式可為磁控濺射法或化學(xué)氣相沉積法(CVD)。本發(fā)明對(duì)磁控濺射法鍍膜沒有特殊限制,可以鍍一層膜或多層膜;可以鍍摻鋁氧化鋅膜(AZO膜)、氧化銦錫薄膜(ITO薄膜)、二氧化鈦薄膜、類金剛石薄膜(DLC薄膜)、SiCO硅碳氧膜中的一種或多種。本發(fā)明對(duì)化學(xué)氣相沉積法鍍制薄膜也沒有特殊限制,優(yōu)選采用常壓CVD法鍍膜;可以鍍制SnO2:F(FTO)薄膜、SnO2:F/SnO2:Sb(SUN-E)薄膜等。綜上所述,本發(fā)明不僅提高了薄膜和基板、以及膜層之間的結(jié)合面積,同時(shí)膜嵌入到玻璃孔里,都提高了薄膜和基板、以及膜層之間的結(jié)合力,從而改善膜功能的穩(wěn)定性和可靠性,利于應(yīng)用。為了進(jìn)一步理解本申請(qǐng),下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┑牟AЩ搴筒AП砻娴腻兡し椒ㄟM(jìn)行具體地描述。以下實(shí)施例中,所涉及的溶液濃度均為質(zhì)量濃度。所用玻璃購自海南中航三鑫公司,其為普通浮法鈉鈣硅玻璃,厚度為3mm,成分參見表1,表1為本發(fā)明實(shí)施例所用玻璃的成分。表1本發(fā)明實(shí)施例所用玻璃的成分實(shí)施例1將玻璃切割成所需尺寸。將玻璃放入清洗液中超聲清洗10min:按1:10:10的比例量取稀鹽酸(7%)、丙酮、蒸餾水,即量取10mL稀鹽酸,100mL丙酮,100mL蒸餾水,按順序依次將清洗液對(duì)玻璃進(jìn)行清洗。將清洗液處理后的玻璃放入反膠束微球液中,進(jìn)行反應(yīng)處理。反膠束微球液的具體配制方法包括:按10:10:1的比例,量取正己烷(30mL)、3-甲基-5-乙基辛烷(30mL)和丙三醇(3mL)于盛有蒸餾水的聚四氟乙烯密封容器中,加入表面活性劑十二烷基三甲基溴化銨3g,量取1mLH2SO4(98%)和1mLHF(40%)于上述盛有油相的聚四氟乙烯密封容器中,將上述試劑混合,攪拌均勻后,配制成反膠束微球液。攪拌,待反膠束微球液澄清后,將上述洗滌后的玻璃基片放入該乳液中,在溫度為60℃的條件下表面處理5h。將反應(yīng)處理之后的玻璃放入蒸餾水中超聲清洗10min,得到表面具有微米級(jí)孔坑的玻璃,即微米級(jí)孔坑玻璃。對(duì)所得微米級(jí)孔坑玻璃進(jìn)行形貌觀察、分析,圖1為實(shí)施例1制備得到的微米級(jí)孔坑玻璃的表面SEM圖,圖2為實(shí)施例1制備得到的微米級(jí)孔坑玻璃的截面SEM圖,圖3為實(shí)施例1制備得到的微米級(jí)孔坑玻璃的原子力顯微鏡3D圖,圖4為實(shí)施例1制備得到的微米級(jí)孔坑玻璃的表面激光顯微鏡3D圖。從圖1和圖2可清楚地看出,表面處理后的玻璃表面具有孔坑形貌,坑深為100nm~600nm,坑口寬為1μm~3μm。并且,圖3測(cè)試范圍為25*25微米,掃描速率為1Hz;圖4激光顯微鏡測(cè)試范圍為95*70微米。從圖3和圖4進(jìn)一步可視表面處理后的玻璃表面具有微米級(jí)孔坑。實(shí)施例2將玻璃切割成所需尺寸。將玻璃放入清洗液中超聲清洗10min:按3:3:2的比例量取丙酮、乙醇、蒸餾水,即量取60mL丙酮,60mL乙醇,40mL蒸餾水,按順序依次將清洗液對(duì)玻璃進(jìn)行清洗。將清洗液處理后的玻璃放入反膠束微球液中,進(jìn)行反應(yīng)處理。反膠束微球液的具體配制方法包括:按10:1的比例,量取正戊烷(60mL)和正丁醇(6mL)于盛有蒸餾水的聚四氟乙烯密封容器中,加入表面活性劑烷基苯磺酸鈉和十二烷基三甲基溴化銨3g,量取1mLH2SO4(98%)、0.5mLHF(40%)和0.5mLHCl(37%)于上述盛有油相的聚四氟乙烯密封容器中,混合均勻后,配制成反膠束微球液。攪拌,待反膠束微球液澄清后,將上述洗滌后的玻璃基片放入該乳液中,在溫度為90℃的條件下表面處理1h。將反應(yīng)處理之后的玻璃放入蒸餾水中超聲清洗10min,得到表面具有微米級(jí)孔坑的玻璃。實(shí)施例3將玻璃切割成所需尺寸。將玻璃放入清洗液中超聲清洗10min:按1:15的比例量取稀鹽酸(7%)、蒸餾水,即量取10mL稀鹽酸,150mL蒸餾水,按順序依次將清洗液對(duì)玻璃進(jìn)行清洗。將清洗液處理后的玻璃放入反膠束微球液中,進(jìn)行反應(yīng)處理。反膠束微球液的具體配制方法包括:按10:10:1的比例,量取正庚烷(30mL)、異戊烷(30mL)和丙三醇(3mL)于盛有蒸餾水的聚四氟乙烯密封容器中,加入表面活性劑十二烷基三甲基溴化銨3g,量取1mLKOH溶液、1mLNaHCO3溶液于上述盛有油相的聚四氟乙烯密封容器中,KOH和NaHCO3濃度分別為0.7M、0.3M。混合均勻后,配制成反膠束微球液。攪拌,待反膠束微球液澄清后,將上述洗滌后的玻璃基片放入該乳液中,在溫度為70℃的條件下表面處理3h。將反應(yīng)處理之后的玻璃放入蒸餾水中超聲清洗30min,得到表面具有微米級(jí)孔坑的玻璃。實(shí)施例4將玻璃切割成所需尺寸。將玻璃放入清洗液中超聲清洗10min:按1:15:15的比例量取氨水、丙酮、蒸餾水,即量取10mL氨水,150mL丙酮,150mL蒸餾水,按順序依次將清洗液對(duì)玻璃進(jìn)行清洗。將清洗液處理后的玻璃放入反膠束微球液中,進(jìn)行反應(yīng)處理。反膠束微球液的具體配制方法包括:按10:10:1的比例,量取正癸烷(30mL)、5-丙基-4-異丙基壬烷(30mL)和1,4-丁二醇(3mL)于盛有蒸餾水的聚四氟乙烯密封容器中,加入表面活性劑烷基苯磺酸鈉3g,量取1mLNaOH溶液和1mLNa2HPO4溶液于上述盛有油相的聚四氟乙烯密封容器中,NaOH溶液和Na2HPO4溶液的濃度分別為0.8M、0.2M,混合均勻后,配制成反膠束微球液。攪拌,待反膠束微球液澄清后,將上述洗滌后的玻璃基片放入該乳液中,在溫度為40℃的條件下表面處理6h。將反應(yīng)處理之后的玻璃放入蒸餾水中超聲清洗20min,得到表面具有微米級(jí)孔坑的玻璃。實(shí)施例5將玻璃切割成所需尺寸。將玻璃放入清洗液中超聲清洗10min:按1:10:10的比例量取稀硫酸(7%)、無水乙醇、蒸餾水,即量取10mL稀硫酸(7%),100mL無水乙醇,100mL蒸餾水,按順序依次將清洗液對(duì)玻璃基板進(jìn)行清洗。將清洗液處理后的玻璃放入反膠束微球液中,進(jìn)行反應(yīng)處理。反膠束微球液的具體配制方法包括:按15:15:2的比例,量取異戊烷(30mL)、3-甲基-5乙基辛烷(30mL)和異戊醇(4mL)于盛有蒸餾水的聚四氟乙烯密封容器中,加入表面活性劑十二烷基三甲基溴化銨1.5g和十六烷基三甲氯化銨1.5g,量取2mlHF(40%)于上述盛有油相的聚四氟乙烯密封容器中,混合均勻后,配制成反膠束微球液。攪拌,待反膠束微球液澄清后,將上述洗滌后的玻璃基片放入該乳液中,在常溫下表面處理9h。將反應(yīng)處理之后的玻璃放入蒸餾水中超聲清洗30min,得到表面具有微米級(jí)孔坑的玻璃。實(shí)施例6磁控濺射鍍AZO膜在磁控濺射過程中,進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定。選用氧化鋅和氧化鋁質(zhì)量比例為98:2的AZO靶,固定靶基距為50mm、工作氣壓為0.5Pa、濺射功率為300W,氬氣氣體流量為60sccm,濺射時(shí)間為40min,選取普通玻璃(原片玻璃)與實(shí)施例1所得微米級(jí)孔坑玻璃各一片同時(shí)進(jìn)行濺射,分別得到鍍膜后的玻璃材料。普通玻璃購自海南中航三鑫公司,其為普通浮法鈉鈣硅玻璃,厚度為3mm,成分參見表1。對(duì)磁控濺射在兩種玻璃表面鍍單層AZO薄膜的影響進(jìn)行研究,本發(fā)明實(shí)施例6中,多孔玻璃表面上AZO膜的掃描電鏡圖如圖5和圖6所示,圖5為實(shí)施例1在玻璃微米級(jí)孔坑上鍍膜的表面SEM圖,圖6為實(shí)施例1在玻璃微米級(jí)孔坑上鍍膜的斷面SEM圖。通過納米力學(xué)系統(tǒng)儀器按照公知方法測(cè)試劃痕,本發(fā)明實(shí)施例6中,兩種玻璃表面上AZO薄膜的劃痕試驗(yàn)測(cè)試如圖7和圖8所示,圖7為原片玻璃表面上AZO薄膜的劃痕試驗(yàn)圖,圖8為本發(fā)明多孔玻璃表面上AZO薄膜的劃痕試驗(yàn)圖,數(shù)據(jù)見表2,表2為本發(fā)明多孔玻璃和原片玻璃表面上AZO薄膜的劃痕試驗(yàn)對(duì)比結(jié)果。由表2可知,與在表面為平面的玻璃基片相比,在多孔玻璃表面上薄膜和基板之間,以及膜層之間的結(jié)合力比較增大十倍以上。表2本發(fā)明多孔玻璃和原片玻璃表面上AZO薄膜的劃痕試驗(yàn)對(duì)比結(jié)果臨界值原片玻璃4.85mN微米級(jí)孔坑玻璃(多孔玻璃)50.04mN實(shí)施例7磁控濺射鍍ITO薄膜在磁控濺射過程中,進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定。選取ITO為濺射靶材,打開所需氣體,固定靶基距為50mm、工作氣壓為1.0Pa、濺射功率為200W,氬氣氣體流量為50sccm,濺射時(shí)間為20min,選取普通玻璃與微米級(jí)孔坑玻璃各一片進(jìn)行同時(shí)濺射,分別得到鍍膜后的玻璃材料。對(duì)磁控濺射在兩種玻璃表面鍍單層ITO薄膜的影響進(jìn)行研究:通過對(duì)實(shí)施例7中兩種玻璃表面上的ITO薄膜進(jìn)行劃痕試驗(yàn)測(cè)試,與在表面為平面的玻璃基片相比,在多孔玻璃表面上薄膜和基板之間,以及膜層之間的結(jié)合力比較增大十五倍以上。實(shí)施例8磁控濺射鍍二氧化鈦薄膜在磁控濺射過程中,進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定。選取二氧化鈦為靶材,打開所需氣體,固定靶基距為50mm、工作氣壓為0.5Pa、濺射功率為200W,氬氣氣體流量為60sccm,濺射時(shí)間為40min,選取普通玻璃與微米級(jí)孔坑玻璃各一片進(jìn)行同時(shí)濺射,分別得到鍍膜后的玻璃材料。對(duì)磁控濺射在兩種玻璃表面鍍單層二氧化鈦薄膜的影響進(jìn)行研究,通過對(duì)實(shí)施例8中兩種玻璃表面上的二氧化鈦薄膜進(jìn)行劃痕試驗(yàn)測(cè)試,與在表面為平面的玻璃基片相比,在多孔玻璃表面上薄膜和基板之間,以及膜層之間的結(jié)合力比較增大十三倍以上。實(shí)施例9磁控濺射鍍雙薄膜:SiCO和DLC薄膜在磁控濺射過程中,進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定。選用SiCO靶和DLC靶,打開所需氣體,固定靶基距為50mm、工作氣壓為0.5Pa,DLC靶材濺射功率為200W,SiCO靶材濺射功率為150W,氬氣氣體流量為80sccm,溫度設(shè)定為200℃,濺射時(shí)間各為20min,選取普通玻璃與微米級(jí)孔坑玻璃各一片進(jìn)行同時(shí)濺射,分別得到鍍膜后的玻璃材料。對(duì)磁控濺射在兩種玻璃表面鍍雙層SiCO和DLC薄膜的影響進(jìn)行研究:通過對(duì)實(shí)施例9中兩種玻璃表面上的雙層SiCO和DLC薄膜進(jìn)行劃痕試驗(yàn)測(cè)試,數(shù)據(jù)與在表面為平面的玻璃基片相比,在多孔玻璃表面上薄膜和基板之間,以及膜層之間的結(jié)合力比較增大九倍以上。實(shí)施例10常壓CVD法鍍制SnO2:F(FTO)薄膜常壓CVD鍍膜過程中,主要參數(shù)設(shè)置如下:選取單丁基三氯化錫和三氟乙酸和水為原料,本實(shí)驗(yàn)所用載氣主要為干燥空氣(可直接作為載氣和氧化劑),載氣流量為20L/min,鍍膜器噴嘴距離基板為6mm,基板溫度設(shè)置為400℃~600℃,基座移動(dòng)速率為6mm/s,鍍膜時(shí)間為105s,各組分經(jīng)150℃的蒸發(fā)器氣化后隨著載氣從鍍膜器出口噴向玻璃基板表面,所有操作環(huán)境均在常壓下進(jìn)行,選取普通玻璃與微米級(jí)孔坑玻璃各一片進(jìn)行薄膜鍍制,分別得到鍍膜后的玻璃材料。對(duì)常壓化學(xué)氣相沉積在兩種玻璃表面鍍單層SnO2:F薄膜的影響進(jìn)行研究:通過對(duì)實(shí)施例10中兩種玻璃表面上的SnO2:F薄膜進(jìn)行劃痕試驗(yàn)測(cè)試,與在表面為平面的玻璃基片相比,在多孔玻璃表面上薄膜和基板之間,以及膜層之間的結(jié)合力比較增大十二倍以上。實(shí)施例11常壓CVD法鍍制SnO2:F/SnO2:Sb(SUN-E)薄膜常壓CVD鍍膜過程中,主要參數(shù)設(shè)置如下:選用單丁基三氯化錫和三氟乙酸和水為頂膜,單丁基三氯化錫和三氯化銻和水為底膜。本實(shí)驗(yàn)所用載氣主要為干燥空氣(可直接作為載氣和氧化劑),底膜和頂膜載氣流量為25L/min,鍍膜器噴嘴距離基板為6mm,基板溫度設(shè)置為300℃~500℃,基座移動(dòng)速率為5mm/s,兩鍍膜噴嘴之間距離為100mm,鍍膜時(shí)間為225s,底膜和頂膜分別進(jìn)入相應(yīng)的管道,蒸發(fā)管溫度均為150℃,所有操作環(huán)境均在常壓下進(jìn)行,選取普通玻璃與微米級(jí)孔坑玻璃各一片進(jìn)行薄膜鍍制,分別得到鍍膜后的玻璃材料。對(duì)常壓化學(xué)氣相沉積在兩種玻璃表面鍍雙層SnO2:F/SnO2:Sb薄膜的影響進(jìn)行研究:通過對(duì)實(shí)施例11中兩種玻璃表面上的雙層SnO2:F/SnO2:Sb薄膜進(jìn)行劃痕試驗(yàn)測(cè)試,與在表面為平面的玻璃基片相比,在多孔玻璃表面上薄膜和基板之間,以及膜層之間的結(jié)合力比較增大十八倍以上。由以上實(shí)施例可知,本發(fā)明應(yīng)用反膠束微球腐蝕玻璃表面,形成微米級(jí)孔坑的結(jié)構(gòu);所得玻璃基板為微米級(jí)孔坑玻璃,其呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu),表面積大,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,耐磨。并且,本發(fā)明在所述微米級(jí)孔坑玻璃表面進(jìn)行鍍膜,膜能嵌入到玻璃孔里,可以得到切面呈波浪形的三維膜結(jié)構(gòu)。因此,利用本發(fā)明提供的玻璃基板的鍍膜方法不僅提高了薄膜和基板之間的結(jié)合力,而且提高了膜層之間的結(jié)合力,從而改善膜功能的穩(wěn)定性和可靠性,利于應(yīng)用。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于使本
技術(shù)領(lǐng)域:
的專業(yè)技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下,是能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)這些實(shí)施例的多種修改的,而這些修改也應(yīng)視為本發(fā)明應(yīng)該保護(hù)的范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3