[發明專利]一種變色薄膜復合材料相分離尺度的分析方法

在審

• 申請號: 202011342012.4
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112414960A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 聶永杰;趙現平;劉榮海;朱遠維;趙騰飛;李寒煜;邱方程;肖華根
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33;G01N1/28;G01B11/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請涉及一種變色薄膜復合材料相分離尺度的分析方法，包括以下步驟：在石英玻璃基底上制備有機變色復合薄膜；利用紫外分光光度計測試有機變色復合薄膜的紫外可見吸收光譜；利用等離子體逐層刻蝕有機變色復合薄膜，刻蝕至有機變色復合薄膜使變色薄膜的厚度變薄，每次刻蝕均測試有機變色復合薄膜的紫外可見吸收光譜；利用不同刻蝕時間的有機變色復合薄膜紫外可見吸收光譜，使用朗伯比爾定律和最小二乘法，依次計算得到各個深度處相分離尺寸的大小。從而為其有機變色復合薄膜的相關性能優化和相變基礎研究等提供支持。而深度紫外的吸收光譜的開發將會大大的方便研究其性能和性質之間的關系。

技術領域

本申請涉及材料分析技術領域，尤其涉及一種變色薄膜復合材料相分離尺度的分析方法。

背景技術

近年來，功能有機物材料的研究極為活躍，充滿了新的機遇和挑戰。新型的功能有機物材料層見疊出，應用前景十分廣闊。功能有機物薄膜及超薄膜具有柔性、廉價、易加工等特點，在各個領域都獲得了應用。在許多電子器件中也都會涉及到有機物薄膜或者超薄膜。比如：有機場效應晶體管、有機太陽能電池、電致發光、存儲、傳感和激光器等，有機場效應晶體管薄膜就是其中一個比較典型的代表。伴隨著大量的新型有機材料迅速的發展和合成，高性能的材料器件魚貫而出，這一類的有機物薄膜或超薄膜的厚度基本都是在100納米左右。雖然這類有機物薄膜的厚度很薄，但是其內部的結構和相分離尺寸有很大的差異，這主要是由于聚合物分子量的多分散性和半結晶性導致了有機物薄膜深度方向上的一些性質都隨著深度的變化表現出不一樣的特性。比如：結晶取向、結晶度、光電性質以及組分變化。這類薄膜深度方向上的性質會極大的影響有機薄膜器件的性能，因此科研人員一直在努力得到聚合物薄膜不同深度處的結構和性質，試圖通過精準分析薄膜內部的性質來得到與其性能相匹配的性能，建立薄膜性質與性能的關系。反之，將分析依據用于指導有機物薄膜材料的合成，得到更高性能的有機薄膜器件。

通常，有機聚合物材料在電場的作用下往往會發生電致變色現象，當聚合物材料在電化學作用下發生電子與離子的注入與抽出，使其價態和化學組分發生變化，在外觀性能上則表現為顏色及透明度的可逆變化，而分析有機變色薄膜深度方向上的性質(相分離尺寸)對于其性能的調節至關重要。另外，單一組分的功能變色材料已經無法滿足人們的日益增長的需求，為了提高功能材料的性能，需要研究出新型的功能變色材料或者利用其他方法對功能有機物變色材料進行改性，其中一種較為普遍的方法就是將功能有機物變色材料與絕緣聚合物材料共混得到復合有機變色材料的薄膜。復合有機變色材料具有一個很明顯的優勢，便是集兩種或多種材料的優良性能于一身，并且可能會創造出不同于其中任何一種材料的新奇功能。復合有機物變色薄膜的品質大大的影響著其性能，要獲得優良性能的復合有機物變色薄膜體系，必須有合適和穩定的微觀相結構。

在這種背景下，分析復合有機物變色薄膜在深度方向上的相分離尺寸才顯得尤為的重要，因此，分析復合有機物變色薄膜在深度方向上的相分離尺寸是本發明需要解決的主要問題。

發明內容

本申請提供了一種變色薄膜復合材料相分離尺度的分析方法，以解決如何分析計算復合有機物變色薄膜在深度方向上的相分離尺寸的問題。

本申請采用的技術方案如下：

本申請提供了一種變色薄膜復合材料相分離尺度的分析方法，包括以下步驟：

在石英玻璃基底上制備有機變色復合薄膜；

利用紫外分光光度計測試有機變色復合薄膜的紫外可見吸收光譜；

利用等離子體逐層刻蝕有機變色復合薄膜，刻蝕至有機變色復合薄膜的厚度變薄，每刻蝕n秒測試有機變色復合薄膜的紫外可見吸收光譜；

利用不同刻蝕時間的有機變色復合薄膜紫外可見吸收光譜，使用朗伯比爾定律和最小二乘法，依次計算得到各個深度處相分離尺寸的大小。

進一步地，所述有機變色復合薄膜材料為能夠電致變色的有機光電材料和絕緣性能良好的有機絕緣材料的復合變色薄膜。