热处理对TiO_2薄膜微观力学性能的影响

摘要

本文采用喷涂法在5mm普通浮法玻璃上制备了纳米级锐钛矿型TiO2薄膜，并进行了不同温度的热处理.采用原子力显微镜、X射线衍射仪和纳米压痕仪分析了薄膜的形貌、结构和微观力学性能，讨论了热处理温度对纳米TiO2薄膜微观力学性能的影响。结果表明：随着热处理温度由20℃升高到500℃,薄膜中TiO2均变为锐钛矿型,平均晶粒尺寸略有增加,薄膜表面平整；随热处理温度从350℃升至500℃,平均粗糙度由12.516nm降低至11.433nm；热处理后纳米压痕硬度和弹性模量均有增加,分别由412.6MPa,14.9GPa增加到908.3MP8,28.4GPa；塑性指数逐渐增大,由0.028增大到0.032；摩擦因数由0.166降低到0.120。