硫氣氛下熱處理對(duì)太陽能玻璃減反膜透過率的影響

【摘要】：減反膜能夠提高太陽能玻璃的透過率，生產(chǎn)太陽能減反射玻璃時(shí)，要將涂好減反膜的玻璃進(jìn)行熱鋼化處理，一是對(duì)膜層進(jìn)行固化熱處理，二是提高玻璃自身強(qiáng)度。在玻璃鋼化過程中，為了保護(hù)玻璃表面等目的，要在鋼化爐中通入二氧化硫氣體。太陽能玻璃減反膜的結(jié)構(gòu)和透過率在通入硫氣氛下的鋼化過程中可能會(huì)受到影響。為了使太陽能玻璃具有高強(qiáng)度和高透過率的雙重高性能，需要弄清鋼化過程中的硫氣氛對(duì)太陽能玻璃減反膜透過率及結(jié)構(gòu)的影響及其影響機(jī)理。 本文研究了SO2氣氛下的熱處理對(duì)太陽能玻璃透過率的影響，發(fā)現(xiàn)SO2氣氛下熱處理后的太陽能玻璃的透過率有所增加。采用紫外可見分光光度計(jì)測定了太陽能玻璃表面的反射光譜，利用場發(fā)射SEM觀察其表面形貌和斷面形貌，采用EPMA分析了太陽能玻璃的縱向成分分布，并揭示了太陽能玻璃在SO2氣氛熱處理作用下，玻璃表面形成了一層多孔的SiO2薄層，進(jìn)而提高玻璃透過率的作用機(jī)理。 研究了硫氣氛下的熱處理對(duì)太陽能鍍減反膜玻璃透過率的影響，結(jié)果表明玻璃透過率與S含量、硫熏時(shí)間密切相關(guān)。進(jìn)一步測試了各試樣減反膜的反射光譜、表面形貌、斷面形貌、斷面成分及硫元素深度分布，并明確了硫氣氛中的硫單質(zhì)吸附到薄膜表面，能夠延緩表面的燒結(jié)致密化，亦為內(nèi)部傳熱留下了通道，使薄膜的內(nèi)層能夠快速燒結(jié)形成多孔結(jié)構(gòu)的原理。 最后，研究了在一定溫度和一定濕度的環(huán)境條件下，熱處理后太陽能玻璃減反膜透過率的穩(wěn)定性。利用UV-3600測定了太陽能玻璃減反膜的透射光譜，并采用傅里葉變換紅外光譜儀和拉曼光譜儀測定了減反膜的結(jié)構(gòu)，揭示了太陽能玻璃減反膜透過率的穩(wěn)定性與水的結(jié)合類型有關(guān)，即游離水能夠提高太陽能玻璃減反膜的透過率，結(jié)合水會(huì)降低太陽能玻璃減反膜的透過率。 【關(guān)鍵詞】：二氧化硫 熱處理 減反膜 透過率 玻璃
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TQ171.1
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• 第1章 緒論10-25
• 1.1 引言10-11
• 1.2 減反膜的理論設(shè)計(jì)11-14
• 1.2.1 減反膜的光學(xué)厚度設(shè)計(jì)12-13
• 1.2.2 減反膜的折射率設(shè)計(jì)13-14
• 1.3 常見的薄膜制備方法14-20
• 1.3.1 溶膠-凝膠法15-19
• 1.3.1.1 正硅酸乙酯的影響16-17
• 1.3.1.2 醇溶劑的影響17
• 1.3.1.3 催化劑的影響17-18
• 1.3.1.4 模板添加劑的影響18
• 1.3.1.5 表面改性18-19
• 1.3.2 化學(xué)氣相沉積19
• 1.3.3 磁控濺射19-20
• 1.3.4 化學(xué)刻蝕20
• 1.4 玻璃強(qiáng)化20-21
• 1.4.1 物理熱鋼化20-21
• 1.4.2 化學(xué)鋼化21
• 1.5 SO_2氣體在玻璃工業(yè)中的應(yīng)用21-22
• 1.6 研究內(nèi)容及意義22-25
• 1.6.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀22-24
• 1.6.2 研究目的和意義24
• 1.6.3 研究內(nèi)容24
• 1.6.4 擬解決的關(guān)鍵問題24-25
• 第2章 試驗(yàn)器材與儀器25-29
• 2.1 樣品來源及試驗(yàn)設(shè)備25
• 2.1.1 試驗(yàn)樣品和化學(xué)藥品25
• 2.1.2 試驗(yàn)設(shè)備25
• 2.2 性能測定儀器25-26
• 2.2.1 GST3 氣浮臺(tái)式光譜透射比測量系統(tǒng)25-26
• 2.2.2 Lambda 950 紫外可見分光光度計(jì)26
• 2.2.3 島津 UV-3600(MPC-3100)紫外可見近紅外分光光度計(jì)26
• 2.3 測試表征儀器26-29
• 2.3.1 ULTRA PLUS-43-13 型場發(fā)射掃描電鏡26-27
• 2.3.2 ZSX Primus II（全自動(dòng)掃描型）X 射線熒光光譜儀27
• 2.3.3 JXA-8230 型電子探針27
• 2.3.4 INVIA 顯微共焦激光拉曼光譜儀27
• 2.3.5 Nexus 智能型傅立葉變換紅外光譜儀27-29
• 第3章 SO_2對(duì)太陽能玻璃透過率的影響29-43
• 3.1 引言29
• 3.2 試驗(yàn)29-30
• 3.2.1 樣品制備29
• 3.2.2 性能測試及表征29-30
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論30-40
• 3.3.1 玻璃的透過率與硫含量的關(guān)系30-31
• 3.3.2 太陽能玻璃的透過率與處理時(shí)間的關(guān)系31-32
• 3.3.3 太陽能玻璃表面的反射光譜32-33
• 3.3.4 太陽能玻璃的表面形貌和斷面形貌33-35
• 3.3.5 太陽能玻璃表面的化學(xué)成分分析35
• 3.3.6 太陽能玻璃的縱向成分分布35-38
• 3.3.7 玻璃表面 S 元素的深度分布38-40
• 3.4 作用機(jī)理分析40-42
• 3.5 小結(jié)42-43
• 第4章 硫氣氛下熱處理對(duì)太陽能玻璃減反膜透過率的影響43-55
• 4.1 引言43
• 4.2 試驗(yàn)制備及樣品表征43-44
• 4.2.1 樣品制備43
• 4.2.2 性能測試及表征43-44
• 4.3 結(jié)果與討論44-52
• 4.3.1 減反膜的表面形貌和斷面形貌44-47
• 4.3.1.1 減反膜的表面形貌44-45
• 4.3.1.2 減反膜的斷面膜層形貌45-47
• 4.3.2 不同 S 含量對(duì)太陽能鍍減反膜玻璃透過率的影響47-48
• 4.3.3 不同硫熏時(shí)間對(duì)太陽能鍍減反膜玻璃透過率的影響48-49
• 4.3.4 減反膜的反射光譜49-50
• 4.3.5 減反膜的斷面成分分析50-52
• 4.3.6 硫元素深度分布52
• 4.4 影響機(jī)理分析52-54
• 4.5 小結(jié)54-55
• 第5章 硫氣氛下熱處理后太陽能玻璃減反膜透過率的穩(wěn)定性研究55-64
• 5.1 引言55
• 5.2 試驗(yàn)樣品制備及表征55-56
• 5.2.1 樣品制備55
• 5.2.2 性能測試及表征55-56
• 5.3 結(jié)果與討論56-61
• 5.3.1 太陽能玻璃減反膜的透過率隨放置時(shí)間的變化56-57
• 5.3.2 烘干后太陽能玻璃減反膜玻璃透過率的變化57-59
• 5.3.3 太陽能玻璃減反膜的透過率光譜59-60
• 5.3.4 減反膜的紅外光譜60-61
• 5.3.5 減反膜的拉曼光譜61
• 5.4 機(jī)理分析61-62
• 5.5 小結(jié)62-64
• 第6章 結(jié)論64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-72
• 攻讀學(xué)位期間獲得的科研成果72

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