TiN节能镀膜玻璃的APCVD法制备及热处理工艺研究.pdf

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3、11年3月J1日摘要摘要当前能源危机日益严重，具有优异节能效果的高效节能镀膜玻璃引起了广泛研究兴趣。但该玻璃目前大部分是多层复合结构，主要采用离线镀膜技术，不利于普遍使用。本论文尝试以常压化学气相沉积法，在玻璃片上沉积TiN薄膜，旨在研制能够与浮法玻璃生产线兼容的单层高效节能薄膜。以TICl4和NH3为反应物，以N2为保护气，用常压化学气相沉积法在玻璃基板上沉积TiN薄膜。运用XRD、EDX、SEM和UVoVis分光光度计等测试手段，研究了制各参数(沉积温度、时间和冷却方式)和热处理参数(热处理温度、

4、时间和气氛)对薄膜化学成分、形貌和光电性能的影响，以调整其低辐射和阳光控制功能。研究发现TiN薄膜的成膜温度高于500℃，沉积时间大于1min时开始出现结晶，且表现出(200)晶面取向生长。升高沉积温度、延长沉积时间和真空冷却都能改善结晶性能，降低N／Ti，改善导电性，提高平均中远红外反射率，印增强低辐射功能。而适中的沉积温度、长反应时间和氮气冷却能提高薄膜阳光控制功能。当沉积温度在600℃，沉积时间为90S，氮气冷却时薄膜能较好综合低辐射功能和阳光控制功能：平均中远红外反射率为55％，平均近红外反射

5、率达到60％左右，可见光透过率为8％左右。此外，还发现高温和长时间反应会降低可见光反射率，这对解决节能镀膜玻璃应用上存在的光污染问题具有重要意义。为了进一步改善薄膜光电性能，本研究对TiN薄膜进行热处理，结果显示：热处理后薄膜的结晶性能得到改善，N含量减少，晶格常数减小，应力和缺陷得到改善，导电性能变好，平均中远红外反射率从50％几增加到70％以上，平均近红外反射率从25％左右增大到37％。这说明热处理工艺能够加强薄膜的低辐射功能和阳光控制功能，使得薄膜更好的兼具保温和隔热。但是热处理温度和时间进一步

6、增加，部分TiN被氧化，薄膜的各项性能变差。关键词：TiN，常压化学气相沉积法，热处理，阳光控制，低辐射AbstractCurrently,theenergycrisishasbecomemoresevere，thustheefficientenergysavingcoatingglasseswithexcellentenergysavingeffecthasattractedwideresearchinterest．However,mostoftheefficientenergysavingcoat

7、ingglassesaremultilayerstructureanddepositedbyoff-linecoatingtechnology,whichisbadforitswidespreadapplications．Inthisstudy,atmosphericpressurechemicalvapordeposition(APCVD)wasappliedtOobtainsingle—layerTiNthinfilmonglasses．whichaimedtostudyanewefficient

8、energysavingcoatingglassesbecompatibletothefloatglassprocess．TICl4，NH3andN2wereusedasreactantandprotectivegases，respectively．Inthisstudy,theeffectsofdifferentpreparationparameters(depositiontemperature，timeandcoolingmethod)andhea