基于纳米压印制备减反、增透、去雾石英玻璃的探究

采用纳米压印并结合和反应离子束刻蚀在石英玻璃(SiO2)基底上制备无序纳米柱结构,用于提高材料表面减反增透性能。采用扫描电镜(SEM) 和UV-3600紫外可见光光度计等对石英玻璃表面形貌和减反增透性能进行了分析。结果表明:在石英表面制备无序纳米柱微结构能够有效减少材料表面对光的反射。同时,研究结果也表明随着柱径的增大,样品对光的透射率不断降低,雾度逐渐增大。在石英表面制备柱高为165 nm,平均直径为92 nm的无序纳米柱能够取得良好的减反增透效果,从而为高透石英的制备提供了一条可行的途径。

不同高度的无序纳米结构减反、增透、去雾性能的研究

本研究采用紫外纳米压印和反应离子束刻蚀技术(ICP-RIE),在石英玻璃基底(SiO2)上制备了柱径一致、高度不同的无序纳米柱结构,并且工艺具有较高的重复性。对表面不同高度的无序亚波长结构进行了光学性能分析,结合波动光学理论进行了机理分析。在刻蚀过程中,随着刻蚀时间的增加,纳米柱顶部出现横向刻蚀越明显。采用UV-3600紫外可见光光度计等表征手段测量不同高度纳米柱表面的减反增透性能。结果显示,随着无序纳米柱高度的增加,所制备样品的减反增透性能降低,表面雾度逐渐增强。其中,高度为75 nm的无序纳米柱表面展现出良好的减反增透效果,并且整体平均雾度小于1.2%。该研究为制备高透石英提供了可行的途径。

利用DIS实验图像 呈现“增反减同”规律

运用数字化实验系统(DIS)的磁感应传感器、微电流传感器,设计探究楞次定律的创新实验,采用图像转化与对比的方式,让“增反减同”的实验结果一目了然。

表面活性剂辅助酸催化溶胶-凝胶法制备高强度超亲水二氧化硅减反增透纳米粒子涂层

以正硅酸乙酯(TEOS)、十六烷基三甲基溴化氨(CTAB)、盐酸(HCl)、乙醇和水为原料,通过溶胶-凝胶法提拉涂膜,再经700℃快速淬火200 s,制备了二氧化硅(SiO2)纳米粒子涂层。研究了CTAB浓度、提拉速度、停留时间和提拉涂膜次数对透射率的影响,结果表明,当CTAB质量分数为2.5%,提拉速度为100 mm/min,停留时间为60 s,提拉涂膜1次得到的SiO2纳米粒子涂层透射率最高,可达95.9%。该涂层具备超亲水性并能耐受6H铅笔刮痕测试。实验还表明,在SiO2溶胶液中加入CTAB,通过其与TEOS部分水解生成的物种的相互作用,可以改善酸性催化条件下形成的SiO2溶胶的微观结构,从而提高了涂层的透射率和亲水性。

碱性盐溶液蚀刻法制备新型多孔纳米减反增透玻璃

采用化学刻蚀法在钠钙硅平板玻璃表面制备具有减反增透性能的膜层。利用Na2SiO3、EDTA二钠、AlCl3溶液对预处理后的玻璃表面进行化学刻蚀,使玻璃表面的化学键断裂,在玻璃表面形成疏松的纳米孔状结构,利用扫描电镜对刻蚀后玻璃表面和断面形貌进行观察,通过对玻璃表面空隙及断面膜层厚度的调控实现入射光在传递过程中产生相消干涉,获得减反增透效果。固定刻蚀液浓度和刻蚀时间,样品透过率随刻蚀温度的升高先增大后降低;固定刻蚀液浓度和刻蚀温度,样品透过率随刻蚀时间的增加先增大后降低。通过调节刻蚀液浓度,刻蚀时间和温度,可制备得到不同透过率和微观结构的减反射样品。使用EDS能谱和红外光谱对玻璃的刻蚀机理进行了研究和验证。在80℃实验条件下,经6 h的溶液刻蚀后,在玻璃表面形成宽为20~30 nm,厚度为100~200 nm分布比较均匀的纳米孔状结构,玻璃的平均透过率达98.5%,比原始基片提高了8%,雾度由原来的0.20%增加到4.97%,蚀刻前后玻璃成分基本无变化,玻璃的光学性能得到了有效的提高。

采用盐类化学试剂制备减反增透膜层的方法

目的提高玻璃表面透过率,降低反射率。方法利用Na2CO3、Na3PO4、Na4P2O7等碱性盐溶液对预处理后的玻璃表面进行化学刻蚀,通过对玻璃表面纳米多孔结构以及断面刻蚀膜层厚度的调控,实现入射光在传递过程中产生相消干涉,从而实现对光的减反增透效果。通过扫描电镜观察玻璃腐蚀前后的表面形貌和断面膜层厚度,用紫外可见分光光度计对刻蚀前后玻璃的透过率和反射率进行测试,进一步调节刻蚀液浓度、刻蚀时间和刻蚀温度,优化实验方案,提高透过率。结果经碱性盐溶液刻蚀后,在24 h、92℃条件下,玻璃表面形成宽为20~30 nm,膜层厚度为100~150 nm,分布比较均匀的细微沟槽,玻璃的平均透过率达97.53%,比原始基片提高了7%,刻蚀前后成分基本无变化,光学性能得到了有效提高。固定刻蚀液浓度和刻蚀时间,样品透过率随刻蚀温度的升高,先增大后降低;固定刻蚀液浓度和刻蚀温度,样品透过率随刻蚀时间的增加,先增大后降低;固定刻蚀时间和刻蚀温度,样品透过率随刻蚀液浓度的增加,先增大后降低。结论采用碱性盐类化学试剂对玻璃表面进行化学刻蚀,使玻璃表面的化学键断裂,在玻璃表面形成疏松膜层结构,当刻蚀层达到一定厚度时,一定波长的光在玻璃表面发生相消干涉,可有效提高玻璃表面的透过率,降低反射率。

光伏镀膜玻璃研究进展及发展趋势

光伏镀膜玻璃是指在玻璃原片上制备一层或多层膜以减反增透,提升光学性能和耐环境老化性能,从而提高光伏组件发电效率。文中介绍了光伏镀膜玻璃的基本原理,通过典型产品的膜层结构、膜层厚度、孔隙率等参数分析不同产品的光学性能和微观结构差异。结合市场需求和前沿技术,从多功能化、薄片化、定制化、环保化等角度探讨了光伏镀膜玻璃的发展趋势。海洋环境等极端环境条件下的应用也对光伏镀膜玻璃提出了新的挑战。相关结果可为光伏镀膜玻璃的生产和研究提供参考和依据,也可为产品开发和市场拓展提供思路。

楞次定律推论的巧妙应用

楞次定律的内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。应用楞次定律判断电磁感应现象中感应电流方向的步骤:确定原磁场方向→判断穿过闭合电路磁通量的变化情况→根据楞次定律判断感应电流的磁场方向。深刻剖析楞次定律中“阻碍”的含义,可以得出“增反减同”“来拒去留”“增缩减扩”等推论,利用这些推论求解电磁感应问题时可以达到事半功倍的目的。

刻蚀法制备具有减反增透和超疏水性质的玻璃表面

通过简单的一步水热碱性刻蚀,然后经低表面能物质1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷修饰,成功获得了具有超疏水性质和高透光率的玻璃表面.考察了刻蚀温度和刻蚀时间对玻璃润湿性和透光性的影响.结果表明,随着刻蚀温度的升高或刻蚀时间的增长,玻璃表面的疏水性越好;在所考察的刻蚀温度和刻蚀时间范围内,随着刻蚀温度升高或刻蚀时间增长,样品的透光率先增大后减小.此外,分析并讨论了玻璃表面微观结构对样品润湿性和透光性的影响.本研究在120 min,85℃实验条件下,获得了接触角为152°,滚动角小于4°,最大透光率达98.1%(537 nm)的玻璃表面.

基于季铵盐改性SiO_2空心球的抗菌/减反增透双功能薄膜的制备和研究

兼具减反增透和抗菌性能的双功能薄膜在医疗健康领域具有很重要的应用前景.然而,关于此类薄膜的研究尚且屈指可数.本工作选取最长烷基链为C_(18)的季铵盐为抗菌剂,通过化学键合方式改性酸催化SiO_2溶胶液并与空心球纳米粒子溶胶液复合.然后,采用浸涂法制备出具备抗菌和减反增透双功能的薄膜.通过调节上述两种溶胶液的混合比例,对薄膜的光学性能进行了优化.其中,涂覆最优薄膜的玻璃基底在可见光区域内(400～800nm)展现出优异的透光性能(T_(max)=99.2%, T_(ave)=98.6%).该方法操作简单,无需经过高温热处理,易于大面积制备,具有潜在的应用前景.

楞次定律的创新演示实验

针对原有教材中楞次定律演示实验的不足,我们开发了一套新的利用线圈和发光二极管组成闭合电路来探究楞次定律的创新演示装置。

《煤矿电工学》教学初探

由于当前技工学校生源基础较差,因此想让他们学好《煤矿电工学》这门课就成了较大的难题。本人在多年的教学实践中,总结出了借助比喻讲概念、整体规划巧安排、高度概括作小结的经验和方法,获得了较好的教学效果。

楞次定律推广再理解

楞次定律在电磁感应中是最基础的知识也是最重要的知识之一,很多考生常从"增反减同""阻碍相对运动"等方面来理解及应用楞次定律.笔者认为这样理解存在局限性,应用范围也相对有限,对于问题的解决并不直截了当.我们不妨对楞次定律进行推广归纳和总结,以使大家更好地理解、应用楞次定律.由于磁通量Φ=BSsinθ(θ是磁场与线框平面的夹角),因此可通过改变磁场B、面积S、角度θ三种形式来阻碍原磁通量的变化.

透明导电薄膜(Ⅲ):TCO/M/TCO三层透明导电薄膜

TCO/M/TCO三层透明导电薄膜具有可见光区透光率高、导电性好且超薄的特点,适用于包括柔性基底在内的电子器件的透明导电电极。本文阐述三层透明导电氧化物/金属/透明导电氧化物(TCO/M/TCO)薄膜透光导电原理,厚度设计及其对光电性能的影响,金属层的选择及作用机制,溅射氛围和后处理工艺对薄膜性能的影响。

CuInGaSe_2薄膜太阳电池与关键薄膜材料的研究进展

对铜铟镓硒(CuInGaSe_2,CIGS)薄膜太阳电池及关键薄膜材料的研究现状及发展方向进行了介绍。重点介绍了一种低成本制备高质量CIGS薄膜的非真空液相法技术,电池转换效率达13.83%。高性能关键电池材料的制备是电池高效和低成本的重要途径,可以实现薄膜太阳电池性能的稳定提升和技术的可持续发展。