退火温度对二氧化钛薄膜结构和浸润性能的影响*

doi:10.13385/j.cnki.vacuum.2020.03.05

真空 ›› 2020, Vol. 57 ›› Issue (3): 21-24.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2020.03.05

退火温度对二氧化钛薄膜结构和浸润性能的影响^*

李晓敏, 武英桐, 白睿, 王东伟, 黄美东

天津师范大学,物理与材料科学学院,天津 300387

收稿日期:2019-03-26 发布日期:2020-06-18
通讯作者: 黄美东,教授。
作者简介:李晓敏（1997-）,女,山西省朔州市人,本科生。
基金资助:
天津师范大学校开发基金项目(52XK1507);天津市大学生创新创业项目

Influence of Annealing Temperature on Microstructure, Wettability of TiO2Films

LI Xiao-min, WU Ying-tong, BAI Rui, WANG Dong-wei, HUANG Mei-dong

College of Physics and Materials Science, Tianjin Normal University, Tianjin 300387, China

Received:2019-03-26 Published:2020-06-18

摘要/Abstract

摘要： 采用多弧离子镀技术在玻璃上沉积单质Ti薄膜,利用稳压电源对单质Ti薄膜进行阳极氧化,随后在不同温度下对其进行退火处理,研究了退火温度对TiO₂薄膜结构和浸润性能的影响。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、接触角测量仪分别测试薄膜样品的微观结构、表面形貌和浸润性。结果表明：退火处理使薄膜样品由处理前的非晶态转变成晶态,随着退火温度的升高,薄膜由锐钛矿相转变为金红石相;薄膜表面依次出现了螺旋线、纳米线、团絮状结构;接触角先增大后减小。退火温度为500℃时,薄膜样品的疏水性能最好,其接触角平均值最大,为121.78°。

关键词: TiO₂薄膜, 阳极氧化, 退火温度, 疏水性

Abstract: Influence of annealing temperature on microstructure and hydrophobicity of the TiO₂ films is studied, which are obtained by anodic oxidation from metallic titanium coatings previously deposited by arc ion plating on glass. Microstructure, surface morphology and wettability of the films are investigated by the X-ray diffraction, scanning electron microscopy and contact angle tester, respectively. The results show that the as-oxidized amorphous TiO₂ films become crystalline after the annealing. The crystalline structure of the TiO₂ films transits from anatase to rutile as the annealing temperature is enhanced. Spiral, nano-wire, and cotton-like surface morphology of the films are observed as the annealing temperature increases. The contact angle is enlarged by annealing and the maximum value of 121.78° is achieved at 500℃.

Key words: TiO₂ film, anodic oxidation, annealing temperature, hydrophobicity

中图分类号:

O484.2

李晓敏, 武英桐, 白睿, 王东伟, 黄美东. 退火温度对二氧化钛薄膜结构和浸润性能的影响^*[J]. 真空, 2020, 57(3): 21-24.

LI Xiao-min, WU Ying-tong, BAI Rui, WANG Dong-wei, HUANG Mei-dong. Influence of Annealing Temperature on Microstructure, Wettability of TiO2Films[J]. VACUUM, 2020, 57(3): 21-24.

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