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刻蚀法制备高透过率防眩高铝玻璃

表面技术 2024年第4期53卷 184-192页

作者：王其琛郝霞赵竞一王闻之段佳岐赵会峰李军葛姜宏海南大学海南省特种玻璃重点实验室海口570228 海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室海口570228 海南海控特玻科技有限公司海南澄迈571924

目的采用刻蚀法制备了具有高透过率的高铝玻璃,分析刻蚀时间对玻璃表面形貌和性能的影响。方法将经过HF(2.3 mol/L)溶液酸洗10 min后的玻璃样品清洗烘干,然后放入H_(2)SO_(4)(0.1 mol/L)、HCl(0.4mol/L)、Na_(2)SiF_(6)(0.02mol/L)的混... 详细信息

目的采用刻蚀法制备了具有高透过率的高铝玻璃,分析刻蚀时间对玻璃表面形貌和性能的影响。方法将经过HF(2.3 mol/L)溶液酸洗10 min后的玻璃样品清洗烘干,然后放入H_(2)SO_(4)(0.1 mol/L)、HCl(0.4mol/L)、Na_(2)SiF_(6)(0.02mol/L)的混合溶液中进行不同时间的表面刻蚀处理,形成了超表面凹坑结构,这种结构使部分光线经过有限次数的反射和折射后成为透射光的一部分,这种凹坑结构也相当于在空气和玻璃之间增加了一个具有梯度折射率的介质层,从而减少反射率、增加透过率。通过扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线能谱仪(EDS)、紫外可见近红外分光光度计等仪器,对刻蚀前后玻璃的表面进行分析研究。结果随着刻蚀时间的延长,蚀坑的直径逐渐增大,同时致密度也在逐渐增加直至相互融合,而坑深先增大后减小。可见光波长范围内的平均透过率先增加后降低,反射率先降低后增加,且透过率均大于玻璃原片,反射率均小于玻璃原片。刻蚀前后玻璃成分基本不变,铅笔硬度达到9H。结论刻蚀后,在玻璃表面形成超表面凹坑结构,当刻蚀时间为20 min时,蚀坑直径达到2.5~5.0μm,深度达到927.2 nm左右,平均透过率达到95.95%,平均反射率达到4.01%。

关键词：化学刻蚀透过率高铝玻璃超表面凹坑结构玻璃表面

构筑晶格匹配牺牲层:制备高质量自支撑薄膜材料的有效途径

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科学通报 2024年第13期69卷 1666-1668页

作者：刘毅姜忠义大连理工大学化工学院大连116024 天津大学化工学院天津300354

自支撑型薄膜材料因其脱离衬底束缚而展现出物化性质均一、便于成型组装、避免界面缺陷等优异特性,在柔性电子器件、智能传感系统、能量储存转换、化学分离等领域表现出巨大应用潜力.目前已开发出的自支撑型薄膜的制备方法包括化学刻蚀... 详细信息

自支撑型薄膜材料因其脱离衬底束缚而展现出物化性质均一、便于成型组装、避免界面缺陷等优异特性,在柔性电子器件、智能传感系统、能量储存转换、化学分离等领域表现出巨大应用潜力.目前已开发出的自支撑型薄膜的制备方法包括化学刻蚀、物理/机械剥离、界面合成、原位转化等.

关键词：智能传感系统能量储存化学分离柔性电子器件化学刻蚀晶格匹配界面缺陷牺牲层

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B10铜合金超双疏表面的制备及其性能研究

中国腐蚀与防护学报 2024年第4期44卷 909-917页

作者：张吉昊徐亚程贾学远高荣杰中国海洋大学材料科学与工程学院青岛266100

采用FeCl3盐溶液刻蚀以及氟硅烷修饰的方法,在B10铜合金基体上成功制备出具有良好耐蚀性的超双疏表面,其对水与乙二醇的接触角分别为158°和151°。采用扫描电子显微镜(SEM)、激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS... 详细信息

采用FeCl3盐溶液刻蚀以及氟硅烷修饰的方法,在B10铜合金基体上成功制备出具有良好耐蚀性的超双疏表面,其对水与乙二醇的接触角分别为158°和151°。采用扫描电子显微镜(SEM)、激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对其表面微观形貌、化学成分进行表征。通过电化学阻抗谱(EIS)测试以及Tafel极化曲线探究了超双疏试样的耐腐蚀性能。结果表明,相较于裸样,超双疏试样的自腐蚀电位正移至-0.248V,腐蚀电流密度(Icorr=2.05×10^(-6)A·cm^(-2))降低了一个数量级,展现出优异的耐腐蚀性能;在3.5%(质量分数)NaCl溶液中浸泡5d后,超双疏试样的电荷转移电阻仍明显高于裸样,保持着较好的耐蚀性。

关键词：超双疏表面 B10铜合金化学刻蚀耐蚀性

AZ31B镁合金超双疏表面的制备及其耐蚀性研究

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中国腐蚀与防护学报 2024年第2期44卷 381-388页

作者：司伟婷张吉昊高荣杰中国海洋大学材料科学与工程学院青岛266400

以AZ31B镁合金为基底,利用HNO3溶液刻蚀结合1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)修饰的方法,成功制备了超双疏表面,其对于水的接触角为159.3°,乙二醇的接触角为155.2°。电化学测试结果表明,相较于裸样,其腐蚀电位正移297 mV,腐... 详细信息

以AZ31B镁合金为基底,利用HNO3溶液刻蚀结合1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)修饰的方法,成功制备了超双疏表面,其对于水的接触角为159.3°,乙二醇的接触角为155.2°。电化学测试结果表明,相较于裸样,其腐蚀电位正移297 mV,腐蚀电流密度降低了3个数量级,电荷转移电阻提升了2个数量级,耐腐蚀效果得到良好提升,即使在3.5%NaCl溶液中浸泡72 h,依然保持较好的耐蚀性。

关键词：超双疏表面镁合金化学刻蚀腐蚀防护

基于刻蚀策略的多孔氧化铜的合成及其在葡萄糖电化学传感中的应用

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无机化学学报 2021年第12期37卷 2249-2259页

作者：张晨张景瑞韩超张宇航杨善厚孟伟华北理工大学化学工程学院唐山063210 唐山三友集团有限公司唐山063305

采用单宁酸对铜金属有机骨架材料蚀刻的策略,制备得到一种疏松多孔的CuO(记为E-CuO),并将E-CuO修饰在玻碳电极上(E-CuO/GCE)用于葡萄糖的电化学传感研究。结果表明:在0.25~2000μmol·L^(-1)葡萄糖浓度范围内,E-CuO/GCE具有0.273μA·μ... 详细信息

采用单宁酸对铜金属有机骨架材料蚀刻的策略,制备得到一种疏松多孔的CuO(记为E-CuO),并将E-CuO修饰在玻碳电极上(E-CuO/GCE)用于葡萄糖的电化学传感研究。结果表明:在0.25~2000μmol·L^(-1)葡萄糖浓度范围内,E-CuO/GCE具有0.273μA·μL·mol^(-1)·cm^(-2)的较高灵敏度及良好的抗干扰性能、重现性和稳定性。在实际样品分析中,E-CuO/GCE在蜂蜜和水果糖的加标回收率实验中表现良好,可用于葡萄糖注射液中葡萄糖的直接测定。

关键词：化学刻蚀金属有机骨架多孔氧化铜葡萄糖氧化

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光伏玻璃增透自清洁表面的构建与性能研究

光伏玻璃增透自清洁表面的构建与性能研究

作者：盛小蝶南昌大学

学位级别：硕士

太阳作为理想的可再生能源,如何实现对其高效利用成为解决能源危机的焦点。在这其中,太阳能电池技术的革新与发展是当前我国应对能源问题的关键措施。作为保护组件的光伏玻璃面板,提高其表面光学性能是提升组件光电转化效率的关键技术... 详细信息

太阳作为理想的可再生能源,如何实现对其高效利用成为解决能源危机的焦点。在这其中,太阳能电池技术的革新与发展是当前我国应对能源问题的关键措施。作为保护组件的光伏玻璃面板,提高其表面光学性能是提升组件光电转化效率的关键技术之一。此外,光伏组件长期暴露在外界环境中的使用,表面会有尘土、积雪、油脂和其他有机污染物的附着,从而降低组件发电效率。目前主要通过人工或机械清洗两种去除表面污染物方式,涉及清洁剂的使用会造成环境污染,同时维护成本高。而超疏水自清洁涂层可利用雨水等自然资源清除面板表面沉积的污染物。故而,本论文采用刻蚀技术制备高透表面,结合疏水改性制备增透自清洁光伏玻璃,以提高光电转化效率,减少表面污染物的积累,降低清洗成本。因此,主要进行以下工作:首先,以氢氧化钠、无水柠檬酸三钠、四水合酒石酸钾钠、十二水合磷酸氢二钠为对比原料,基于化学刻蚀技术制备增透、减反射、超亲水玻璃表面。系统研究不同种类刻蚀液对玻璃的光学性能、微观结构、表面润湿性以及表面彩虹现象产生的影响;讨论了样品物理性能,减反射效果;探讨了刻蚀后提高玻璃表面透过率和润湿性的机理。研究结果表明,与普通玻璃相比,在可见光范围内,刻蚀样品表面平均透过率提高5%以上,部分刻蚀样品最佳透过率高达98.42%,反射率低至2%以下,对于光伏玻璃表面高光学性能要求是一种提高。表面的水接触角（WCA）低于5°,且在铅笔硬度测试中与普通玻璃无差别。随后,进一步优化刻蚀工艺,采用两步水热刻蚀法,构建超疏水表面所需多尺度微-纳米复合结构,再使用1H,1H,2H,2H-十七氟癸基三甲氧基硅烷（PFDTES）修饰其表面,成功制备出增透、超疏水、自清洁玻璃。探讨了样品疏水改性机理、超疏水性的稳定性以及自清洁能力。研究结果表明,所制备的样品表面透过率高于97%,WCA为158.4°,滚动角（SA）小于10°;并展现出优异的耐酸碱性,对生活中的常见液体（牛奶,咖啡,盐水,墨水）表现出优异的自清洁性能。最后,考虑到含氟材料不符合可持续性发展的环保要求,进一步优化实验方案,采用无氟材料进行疏水改性制备超疏水硅溶胶。选用刻蚀法制备的增透样品,通过浸涂疏水改性溶液,获得高透无氟自清洁玻璃。探讨了样品疏水改性机理、样品表面稳定性以及自清洁能力。研究结果显示,所制备样品表面平均透过率为94.82%,WCA为156.5°,SA为3°,有优异的弹跳行为,不易附着水基污染物;在酸性和中性溶液中浸泡具有优异的稳定性。总之,本论文首次采用KNa C4H12O10·4H2O溶液刻蚀,制备出无表面彩虹现象的增透减反射玻璃。结合简单的工艺在玻璃表面制备出高性能的超疏水自清洁玻璃表面,展现出光伏玻璃领域广阔的应用前景。

关键词：化学刻蚀增透光伏玻璃自清洁性超疏水性

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氮化物紫外光电探测器制备及性能优化研究

氮化物紫外光电探测器制备及性能优化研究

作者：于京照长春工业大学

学位级别：硕士

日盲紫外光是指波长为200～280 nm的紫外光,目前日盲紫外探测技术已经在军事、安防和环境监测等领域有重要的应用价值。然而,基于传统半导体材料的光电探测器往往对这一波段光谱响应较弱,无法满足对其进行准确探测的需求。AlGaN作为一... 详细信息

日盲紫外光是指波长为200～280 nm的紫外光,目前日盲紫外探测技术已经在军事、安防和环境监测等领域有重要的应用价值。然而,基于传统半导体材料的光电探测器往往对这一波段光谱响应较弱,无法满足对其进行准确探测的需求。AlGaN作为一种典型的第三代半导体材料,通过改变Al/Ga比例,带隙在3.4～6.26 e V之间连续可调,可以实现对紫外光的高效探测。同时AlGaN具有极高的电子迁移率、较低的噪声水平、热稳定性和抗辐射性,适用于在极端条件下的紫外光电探测。但目前AlGaN基光电探测器仍存在光响应较低、制备工艺复杂、缺陷密度较大等缺点。本文通过三个方面对AlGaN基紫外探测器进行了表面改性和研究,取得的研究进展如下:（1）制备了二维材料TiCT/AlGaN异质结光电探测器。通过刻蚀TiAl C制备了二维片层状TiCT,并滴涂在n型掺杂的AlGaN表面形成范德华力异质结,能够增强器件对紫外光的光响应,并抑制暗电流的产生。TiCT在空气中会发生缓慢氧化形成Ti O,研究了TiCT的氧化对器件性能的影响,发现TiCT在发生氧化氧化几小时后会形成TiCT/Ti O杂化结构,能够提高器件的光响应,器件的光响应可达3000 m A/W,响应时间为72 ms/30 ms,并具有优良的开关比（～10～2）。通过杂化结构MXene材料对AlGaN进行表面改性,能够显著增强器件对紫外光的响应。（2）制备了AlGaN胶体量子点MSM探测器。采取热注入法,通过阳离子交换原理制备了AlGaN胶体量子点。AlGaN胶体量子点的Al/Ga比例可以通过改变反应物的配比进行调节。对AlGaN胶体量子点进行了表征,将AlGaN胶体量子点沉积在PET衬底的叉指电极阵列上,制备了柔性胶体量子点光电探测器。器件具有300 nm的截止波长,同时对270 nm波长的紫外光具有500 m A/W的响应度和高达10Jones的高探测率。AlGaN胶体量子点光电探测器在光传感、柔性器件制备等方面有较大应用前景。（3）通过金纳米颗粒（AuNPs）改善AlGaN表面V形缺陷以增强探测器的光响应度和响应速度。通过熔融Na OH化学刻蚀AlGaN,将内部的螺位错刻蚀形成V形孔,之后通过柠檬酸钠还原氯金酸得到AuNPs,制备了AuNPs/多孔AlGaN光电探测器。由于AuNPs与AlGaN表面等离激元效应,器件的光响应提升了一个数量级,对270 nm紫外光达到700m A/W,同时响应速度达到68 ms/173 ms。AuNPs/多孔AlGaN光电探测器在减小半导体位错影响、提高器件光电性能方面有较大潜力。

关键词： AlGaN光电探测器 MXene 胶体量子点化学刻蚀等离激元

7050铝合金疏水表面制备及耐腐蚀性能研究

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材料开发与应用 2024年

作者：代卫丽李佳郁史闻哲同旭科石伟明宋晓凡宋月红刘彦峰韩茜张美丽西安理工大学材料科学与工程学院商洛学院陕西省矿产资源清洁高效转化与新材料工程研究中心商洛学院陕西省尾矿资源综合利用重点实验室

7050铝合金的疏水性能对其耐蚀性能有至关重要的影响。本研究采用化学的刻蚀方法在7050铝合金表面制备微/纳米级粗糙结构，随后采用硬脂酸乙醇水溶液对该表面进行疏水处理。通过接触角、扫描电镜等测试手段对样品表面的微观形貌和润湿... 详细信息

7050铝合金的疏水性能对其耐蚀性能有至关重要的影响。本研究采用化学的刻蚀方法在7050铝合金表面制备微/纳米级粗糙结构，随后采用硬脂酸乙醇水溶液对该表面进行疏水处理。通过接触角、扫描电镜等测试手段对样品表面的微观形貌和润湿性能进行了分析。利用电化学工作站、析氢实验对样品的耐腐蚀性能进行了检测。同时，还对样品的腐蚀机理进行了研究。结果表明：本实验条件下，样品的最佳制备工艺参数为：盐酸刻蚀10min、硬脂酸乙醇水溶液的浓度为0.06mol/L、浸泡时间为12h。所制备的膜层较为均匀细密，其与水的接触角达到137.83°；和空白基体材料相比，经过盐酸刻蚀和硬脂酸修饰的疏水7050铝合金的自腐蚀电流密度下降了2个数量等级，自腐蚀电压提高了0.075V。此外，该样品的阻抗弧半径显著增加，析氢速率从0.007(ml·cm-2)/h降至0.0004(ml·cm-2)/h，材料的耐腐蚀性能得到显著提高；3.5%NaCl溶液的浸泡处理并未改变7050铝合金的相组成，仍为基体相Al和第二相MgZn2，所生成的腐蚀产物为Al2O3，腐蚀类型为点蚀及沿晶界的腐蚀。

关键词： 7050铝合金化学刻蚀疏水性耐蚀性

不同刻蚀条件对铜基表面微结构的表面润湿性能影响

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机电工程技术 2024年第5期53卷 146-149,217页

作者：蓝宁黄书烽黄伟莉赵海沣东华理工大学机械与电子工程学院南昌330013

采用60°螺纹车刀对铜棒的端面进行车削加工以获得规则可控均匀的表面微观结构,并结合化学刻蚀和高温氧化构建纳米薄膜以及正十八烷基硫醇修饰的方法来制备铜基超疏水表面。研究刻蚀时间以及刻蚀温度对铜基表面微结构的表面润湿性能的... 详细信息

采用60°螺纹车刀对铜棒的端面进行车削加工以获得规则可控均匀的表面微观结构,并结合化学刻蚀和高温氧化构建纳米薄膜以及正十八烷基硫醇修饰的方法来制备铜基超疏水表面。研究刻蚀时间以及刻蚀温度对铜基表面微结构的表面润湿性能的影响。经扫描式电子显微镜(SEM)观察车削加工后表面微观结构和光学接触角测量仪测量铜基超疏水表面的静态表观接触角,结果表明,铜基表面能形成沟壑状并且呈螺旋形均匀分布的亚微米或纳米级别的粗糙结构,铜基超疏水表面静态表观接触角大小随刻蚀时间和刻蚀温度的增加而增大,纳米薄膜覆盖范围随刻蚀时间和刻蚀温度的增加而增大。铜基超疏水表面在化学刻蚀温度为75℃和刻蚀时间为60 min时获得最佳的超疏水性能,最佳静态表观接触角为165°。该超疏水表面制备方法的成本较低,效果相对较好,对超疏水表面的实际生产有一定的促进作用。

关键词：铜金属化学刻蚀超疏水表面车削加工正十八烷基硫醇

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