[發明專利]一種二氧化鈦納米棒陣列薄膜的制備方法

在審

• 申請號: 201810509531.1
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108677156A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 宋忠孝;張宏凱;李雁淮
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/18;C23C14/02;C23C14/58;B82Y40/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種二氧化鈦納米棒陣列薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，對待加工的基板材料表面進行化學清洗；

步驟2，利用射頻等離子體對基板材料表面進行清洗；

步驟3，利用真空磁控濺射沉積技術在基板表面沉積一層鈦薄膜層；

步驟4，對鍍好的鈦薄膜層在真空管式高溫燒結爐中進行熱處理，完成具有自清潔疏水特性的二氧化鈦納米棒陣列薄膜的制備。

2.根據權利要求1所述的一種二氧化鈦納米棒陣列薄膜的制備方法，其特征在于，步驟2中對基板材料表面進行射頻等離子體清洗時，磁控濺射腔室的本底真空度為5×10^-4Pa～7×10^-4Pa，通入H₂和Ar₂的混合氣體，混合氣體中H₂和Ar₂的體積比為4比96；氣流20sccm～40sccm，氣壓1Pa～3Pa，采用射頻電源功率70W～90W，清洗30min。

3.根據權利要求1所述的一種二氧化鈦納米棒陣列薄膜的制備方法，其特征在于，步驟3中磁控濺射腔室的本底真空度為2×10^-4Pa～3×10^-4Pa，通入H₂和Ar₂的混合氣體，混合氣體中H₂和Ar₂的體積比為4比96，氣流20sccm～40sccm，氣壓0.2Pa～0.5Pa，鈦靶采用直流電源功率150W，先對高純鈦靶濺射20min，然后基底加偏壓-70V，基底加溫200℃～500℃，鍍膜100min后完成鈦薄膜的制備。

4.根據權利要求1所述的一種二氧化鈦納米棒陣列薄膜的制備方法，其特征在于，步驟4中對鍍好的鈦薄膜層在真空管式高溫燒結爐中進行熱處理時，先將石英管內氣壓用機械泵抽低真空至10Pa以下，通入H₂和Ar₂的混合氣體，混合氣體中H₂和Ar₂的體積比為5比95，氣流130sccm～160sccm，管內氣壓控制在90Pa～110Pa，通氣10min后以10℃/min的加熱速率升溫至400℃～700℃保溫1h～2h，樣品放置在石英管內持續通入H₂和Ar₂的混合氣體，混合氣體中H₂和Ar₂的體積比為5比95，直至爐溫降低40℃以下時，將樣品取出，完成表面自清潔疏水薄膜的制備。

5.根據權利要求1所述的一種二氧化鈦納米棒陣列薄膜的制備方法，其特征在于，步驟1中基板材料表面進行化學清洗為：先用無水乙醇浸泡1h-3h，再放入烘箱100℃-120℃烘烤5min，然后在丙酮溶液中以50Hz超聲波清洗10min-15min，接著在無水乙醇中以50Hz超聲波清洗10min-15min，最后放入烘箱中120℃烘烤20min-40min；基板材料為氮化鋁陶瓷板。