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作者：刘源;熊春荣;贺建雄;周咏柳;姜宏;宋辉;
单位：海南大学南海海洋资源与利用国家重点实验室,海南省特种玻璃重点实验室;海南海控特玻科技有限公司;
摘要：本研究采用一种新方法来改善类金刚石(DLC)薄膜在玻璃表面结合力弱的问题。首先通过反胶束微乳液刻蚀法在玻璃表面蚀刻出致密连续的微米凹坑，然后采用磁控溅射依次镀制SiO_2、SiOC过渡膜及DLC膜。由于薄膜物质嵌在连续的微米凹坑里形成波浪状的3D膜层，不仅可将应用在膜上的作用力分解释放，而且也大大提高了玻璃表面与膜的接触面积，从而显著增强DLC薄膜在玻璃表面的结合。为了改善薄膜在可见光区的透光性能，镀膜前，在玻璃球形凹坑的玻璃表面进行二次化学蚀刻，在凹坑里生成纳米孔结构，减少反射，提高可见光透过率。本研究采用紫外-可见分光光度计、扫描电镜、拉曼光谱仪、纳米力学综合测试系统、显微硬度仪及铅笔硬度测试等手段对样品进行了性能表征。结果表明，SiO_2、SiOC过渡层可以使玻璃基板与DLC薄膜之间结合力，从(28.82±0.62) mN提高到(53.32±0.78) mN,提高近1倍。在相同的DLC膜镀制条件下，玻璃表面的微米凹坑可进一步使DLC的膜基结合力再提高1倍，从(53.32±0.78) mN提高到(106.32±0.82) mN。显微硬度从543.7 HV提高到735.5 HV,铅笔硬度从6 H提高到7 H。通过二次化学蚀刻产生的纳米孔可使镀膜玻璃的可见光平均透过率提高约4%。
关键词：反胶束微乳液;;微米坑;;DLC薄膜;;磁控溅射;;膜基结合力;;可见光透光率
基金资助：海南省重大科技计划项目(ZDKJ2021043);; 国家自然科学基金联合基金项目(U22A20124)
