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采用溶胶凝胶技术,结合碱性催化和低表面张力溶剂交换以及非活性CH3基团置换修饰,在常压条件下成功地制备了孔隙率为77%、折射率为1.12纳米多孔SiO2气凝胶薄膜.采用氨和水蒸气混合气体热处理技术提高薄膜的耐磨性、附着力等力学特性.使用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)分别观察了溶胶的颗粒结构和薄膜表面形貌.应用傅里叶转换红外光谱仪(FTIR)研究了薄膜经表面基团修饰前后的红外吸收光谱以及后处理对薄膜红外ω4(TO3)吸收峰位置和半宽度的影响.采用椭偏仪测量薄膜的厚度和折射率.耐摩擦和附着力测试表明:
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关键词:
- SiO_2气凝胶薄膜 /
- 溶胶凝胶技术 /
- 纳米多孔结构
Ｓｃｒａｔｃｈ ｒｅｓｉｓｔａｎｔｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｆｉｌｍｓｗｉｔｈａ 77%ｐｏｒｏｓｉｔｙａｎｄ 1 . 1 2ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘａｔａｍｂｉｅｎｔｐｒｅｓｓｕｒｅｉｓｒｅｐｏｒｔｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｅｘｃｈａｎｇｅｏｆｓｏｌｖｅｎｔａｎｄｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆ—ＣＨ3 ｇｒｏｕｐ.Ｔｈｅｓｉｌｉｃａｆｉｌｍｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｉｎａｓｏｌ ｇｅｌｐｒｏｃｅｓｓｂｙａｄｉｐ ｃｏａｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ ,ａｎｄｔｈｅｎｗｅｒｅｐｏｓｔａｎｎｅａｌｅｄｉｎａｉｒａｎｄａｍｉｘｅｄｇａｓａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ.Ｔｈｅｆｉｌｍｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｗｉｔｈｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ,ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ,ＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｅ,ａｎｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ,ａｎｄｔｈｅａｂｒａｓｉｏｎｔｅｓｔ,ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ.Ｗｉｔｈｔｈｅｐｏｓｔａｎｎｅａｌｉｎｇ,ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｈｉｆｔｏｆＦＴＩＲａｂｓｏｒｐｔｉｏｎω4(ＴＯ3 )ｐｅａｋｏｆｔｈｅｆｉｌｍｓｔｏａｌｏｗｅｒｗａｖｅｎｕｍｂｅｒｒｅｓｕｌｔｓｆｒｏｍａｄｅｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅａｖｅｒａｇｅＳｉ—Ｏ—Ｓｉｂｒｉｄｇｉｎｇａｎｇｌｅ.Ａｎｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｆｕｌｌｗｉｄｔｈａｔｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ (ＦＷＨＭ)ｏｆｔｈｅω4ｐｅａｋｉｓａｓｃｒｉｂｅｄｔｏａｗｉｄｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｒｉｄｇｉｎｇａｎｇｌｅｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｔｒａｉｎｅｄＳｉ—Ｏ—Ｓｉｂｏｎｄｓｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｐｏｓｔａｎｎｅａｌｉｎｇ.Ｔｈｅａｂｒａｓｉｏｎａｎｄａｄｈｅｓｉｏｎｔｅｓｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｍｉｘｅｄｇａｓｔｒｅａｔｍｅｎｔｎｏｔｉｃｅａｂｌｙｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｓｔｈｅｓｉｌｉｃａｎｅｔｗｏｒｋ .ＴｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｓｔｒｅｎｇｔｈｉｓａｔｔｒｉｂｕｔｅｄｔｏｍｏｒｅＳｉ—Ｏ—Ｓｉｂｏｎｄｃｒｏｓｓ ｌｉｎｋａｇｅｓｂｅｔｗｅｅｎｓｉｌｉｃａｐａｒｔｉｃｌｅｓｆｏｒｍｅｄｂｙｔｈｅｍｉｘｅｄｇａｓｔｒｅａｔｍｅｎｔ.
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