TiNx／SiO2／Ag／SiO2低辐射膜耐H2S气体的腐蚀性能.pdfVIP

村 封 偶 l ， ∥ 移 f， ‘ TiNx／SiO2／Ag／SiO2 低辐射膜耐 H2S气体的腐蚀性能 黄佳木 。郝晓培 。鞠明祥 (重庆大学材料科学与工程学院，重庆 400045) [摘 要] 为了提高玻璃片上SiO2／Ag／SiO2复合膜的耐腐蚀性能，用磁控溅射法在其上制备了TiN薄膜。采用x 射线衍射 (XRD)、扫描隧道显微镜 (STM)研究了TiN薄膜的结构及表面形貌；参照GB／T5137．3—2002电子产品 硫化氢腐蚀的检验方法研究了TiN／SiO2／Ag／SiO2低辐射膜耐 H2S气体的腐蚀性能。结果表明：TiN／SiO2／Ag／ SiO：低辐射膜中，TiN薄膜为较致密的非晶态结构，其厚度达到10am以上才能对Ag膜起到很好的保护作用；低辐 射膜腐蚀前后的平均透过率变化不到5％；低辐射膜被HS气体腐蚀后的产物主要为AgS和 H2O，水分子的生成 对其腐蚀有推动作用。 [关键词] 低辐射膜；TiN／SiO2／Ag／SiO2；磁控溅射；耐腐蚀；H2S气体 [中图分类号]TG174．444 [文献标识码]A [文章编号]1001—1560(2011)06—0031—03 0 前 言 寸为25．4mm×76．2mm，采用干法进行擦洗处理。 基体与靶材之间的距离为 1012m，本底真空度5× 离线低辐射膜表层膜的耐腐蚀性能直接影响其使 1O Pa，工作气压 1Pa。金属钛(Ti)和氧化硅 (SiO) 用寿命。大气中含有的杂质，如硫化氢、二氧化硫、三 靶材的纯度为99．99％，尺寸为266mm×80mm ×6 氧化硫及氯化物对低辐射玻璃银层的腐蚀比氧气要严 mm；银 (Ag)靶材的纯度为99．99％，尺寸为 60mm× 重得多 ，极少的硫化氢就可 以与银反应生成疏松的 5mm。溅射气体和反应气体分别是纯度为99．99％的 Ag：S，使银层很快被腐蚀。因此，通常以耐 Hs气体的 Ar气和N2。 腐蚀来表征离线低辐射膜耐大气腐蚀的能力。10am 室温下，N2流量为 1．8×10 m ／h，Ti靶溅射功率 SiO／Ag／10amSiO复合膜具有很高的可见光透过率， 为500W，依次溅射不同厚度的TiN 薄膜，溅射时间分 且Ag膜与玻璃基体连续性很好，但不耐腐蚀。TiN薄 别为0,40，80，120min时对应的复合膜为 S。(10am 膜有很高的可见光透过率 J、很好的化学稳定性和优 SiO2／10amAg／10am SiO2)，低辐射膜为 S1(5am 良的力学性能 J，目前未见将 TiN用作低辐射薄膜保 护层的相关报道。本工作以TiN和 SiO作Ag膜的保 TiN／S0)，S2(10amTiN ／So)，S3(20amTiN／S0)。 护层，设计了TiN ／SiO2／Ag／SiO2低辐射膜，研究了TiN 1．2 膜的表征 薄膜耐HS气体的腐蚀性能。 采用XP-100型台阶仪测试膜厚。以D．MAX． 1200型x射线衍射仪 (XRD)分析膜的晶体结构。采 1 试 验 用 IPC一205B扫描隧道显微镜 (STM)分析 TiN 薄膜的 1．1 膜的制备