藍寶石紅外窗口電磁屏蔽用碳納米管薄膜的制備研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展進步，軍用光電設備需要在非常復雜的電磁環(huán)境中工作。藍寶石紅外窗口的電磁屏蔽，越來越得到廣泛的研究關注。然而當前將碳納米管薄膜用于藍寶石紅外窗口的電磁屏蔽，尚見較少報道?？紤]到藍寶石紅外窗口的異型結構，本論文分別采用噴涂法和化學氣相沉積法在藍寶石基底上制備了碳納米管薄膜，來提高藍寶石紅外窗口的電磁屏蔽能力。在實驗中研究了各主要參數(shù)對碳納米管薄膜表面形貌、結晶質量及光電性能的影響。在此基礎上，針對化學氣相沉積法制備的碳納米管薄

2、膜，在藍寶石基底和碳納米管薄膜之間引入了SiO2過渡層，并研究了過渡層厚度對整體性能的影響。
　　超聲分散法制備單壁碳納米管分散液的實驗表明，相對于曲拉通X-100，十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）作為分散劑輔助分散碳納米管具有更好的效果。通過配置不同質量分數(shù)SDBS的單壁碳納米管分散液，并對其進行紫外-可見吸收光譜分析，SDBS的最佳分散質量分數(shù)為1.5％。分散劑濃度低，碳納米管沒法得到有效分散；而分散劑過高，其自身會發(fā)生團聚，影響

3、分散效果。
　　噴涂法在藍寶石基底上制備碳納米管薄膜的實驗表明，碳納米管分散液中SDBS質量分數(shù)會影響制備的薄膜形貌、光電性能。當SDBS質量分數(shù)為1.5%時，制備的碳納米管薄膜具有較好的表面形貌和光電性能。在SDBS最佳質量分數(shù)下制備了不同厚度的碳納米管薄膜，分析比較厚度對于制備的碳納米管薄膜表面形貌及光電性能的影響。通過比較碳納米管薄膜薄膜的品質因子，確定噴涂法制備碳納米管薄膜的最佳厚度為232 nm。
　　化學氣相沉積

4、法制備碳納米管薄膜的實驗表明，Ni催化劑濺射時間、反應溫度、Ar、H2和CH4流量等參數(shù)都能影響制備的碳納米管薄膜的結晶質量、表面形貌及光電性能。根據(jù)對不同制備條件下碳納米管薄膜的表面形貌和Raman光譜分析，確定CVD法制備碳納米管薄膜的最佳反應參數(shù)為：催化劑Ni濺射時間30s，反應溫度1000℃，Ar、CH4、H2流量100 sccm、60 sccm和40sccm。在最佳制備參數(shù)下，對薄膜光電性能的分析，確定了CVD法制備碳納米管薄