rys 9

Powłoki optyczne na bazie SiO2 otrzymywane z zastosowaniem metody zol-żel

W związku z szerokim rozpowszechnieniem aparatów cyfrowych oraz urządzeń w rodzaju e-czytników, monitorów, tabletów, telewizorów LCD, a także w motoryzacji, budownictwie itp. niezbędne jest zapewnienie odpowiedniej jakości i funkcji użytkowych szkieł stosowanych w układach optycznych urządzeń do obrazowania.

Szkła z powłokami tego rodzaju, zwłaszcza o właściwościach antyodblaskowych i ograniczających przepuszczalność promieniowania ultrafioletowego (UV) (antyrefleksyjnych, polaryzacyjnych) są powszechnie stosowane w układach optycznych wielu urządzeń obrazujących, w tym elektronicznych codziennego użytku. Obecnie powłoki takie są produkowane metodami próżniowego naparowania warstw odpowiednich materiałów z fazy plazmy, co ogranicza gabaryty i zakres stosowania tak otrzymywanych szkieł z powłokami głównie do układów optycznych zaawansowanych urządzeń oraz podnosi ich cenę. Z literatury, informacji handlowych (np. niemieckiej firmy Schott i japońskiej frmy Nippon Sheet Glass Co.) i badań własnych wiadomo, że efekt poprawy właściwości optycznych szkieł można osiągnąć również metodami chemicznymi (zol-żel, pirolizy i CVD). Metody chemiczne dają możliwości nakładania jednej lub większej ilości warstw o zróżnicowanym składzie i grubości w celu kształtowania pożądanych właściwości optycznych i innych użytkowych, a przy tym są łatwe w stosowaniu i bazują na stosunkowo niedrogich prekursorach powłok. W związku z tym przedmiotem pracy badawczej realizowanej w ramach działalności statutowej ICiMB – Oddział Szkła i Materiałów Budowlanych w Krakowie było opracowanie stosunkowo tanich i łatwych do otrzymywania powłok ochronnych dla szkieł optycznych i urządzeń obrazujących, których charakterystyki optyczne pozwalałyby ograniczyć zjawisko niepożądanych odblasków bez zmniejszenia kontrastu i zniekształcenia barw. Wyniki prezentowane w niniejszym artykule dotyczą powłok otrzymywanych na bazie metody zol-żel.

 

dr inż. Elżbieta Żelazowska
E ZelazowskaOd wielu lat specjalizuje się w badaniach nad powłokami tlenkowymi i hybrydowymi organiczno-nieorganicznymi, zwłaszcza nanoszonymi z wykorzystaniem metod chemicznych (głównie pirolizy i zol-żel). Autorzy artykułu w ramach pracy w Zakładzie Technologii Oddziału Szkła i Materiałów Budowlanych w Krakowie prowadzą badania o charakterze rozwojowym i wykonują też badania szkieł z powłokami zarówno w zakresie ujętym w akredytacji PCA (Certyfikat Akredytacji wydany przez PCA nr AB 054), jak i pozanormatywne. 
Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie obsługi JavaScript.

 

STRESZCZENIE:
Powłoki złożone w głównej mierze z SiO2 z dodatkami modyfikującymi właściwości zostały otrzymane z zastosowaniem metody zol-żel. Roztwory prekursorów na bazie ortokrzemianu etylu TEOS z dodatkami w postaci kwasu krzemowego, 1,2-glikolu propylenowego, Poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol)- block-poly (ethylene glycol), MgF2, acetyloacetonianów (Zr, Ti, Sn, Ce, W, Mo, Co) w rozpuszczalnikach organicznych były nanoszone na powierzchnię szkła sposobem zanurzeniowym lub natryskowym. Otrzymane powłoki były w większości porowate i w badaniach metodami GID-XRD oraz SEM/EDS wykazały charakter nanostrukturalny polikrystaliczny lub amorficzny. Porównanie uzyskanych parametrów spektrofotometrycznych wskazuje, że zastosowane materiały prekursorów i procedury powlekania pozwalają uzyskać właściwości optyczne w znacznym stopniu zbliżone do popularnych komercyjnych ochronnych filtrów dla obiektywów aparatów fotografi cznych.
SUMMARY Sol-gel derived thin fi lms based on SiO2

Thin film SiO2 (Tetraethyl orthosilicate, TEOS) based coatings with or without organic additives (1,2-Propylene glycol, Poly (ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol)-blockpoly (ethylene glycol) and doped with metal acetyloacetonates from a group of (Zr, Ti, Sn, Ce, W, Mo, Co) in solutions with organic solvents, and/or MgF2, were obtained on glass by dipping or spray mode. The coatings were examined by GID-XRD, SEM/EDS and UV/VIS/NIR spectroscopy methods and revealed morphology strongly dependent on the composition of zols and heat treatment procedures. The coatings with spectrophotometric parameters similar or better than those of commercial fi lter glasses for digital cameras were obtained.

Pełna treść artykułu jest dostępna w papierowym wydaniu pisma 1/2014.
Zapraszamy do składania zamówień na prenumeratę i numery archiwalne.

ISSN 0039-8144

Informujemy, że w ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza, że akceptują Państwo otrzymywanie cookies. więcej informacji...