耐磨的含有介孔的增透涂層的制備方法及耐磨的含有介孔的增透涂層的制作方法
【專利摘要】本發明屬于納米材料制備【技術領域】，特別涉及耐磨的含有介孔的增透涂層的制備方法，以及由該方法獲得的耐磨的含有介孔的增透涂層。本發明以廉價且易取得的普通玻璃片作為基質，以正硅酸乙酯、氨水、無水乙醇、十六烷基三甲基溴化銨和水為原料，利用簡單的溶液沉積法，在溫度為40～80℃的烘箱中密封反應16～48小時，然后采用煅燒的方法除去模板劑CTAB，獲得耐磨的含有介孔的增透涂層，涂有該涂層的玻璃片能耐受6H鉛筆的刮痕測試，涂有該涂層的玻璃片的透光率能從91.3%提高到99.4%。本發明的耐磨的含有介孔的增透涂層的制備方法簡單、成本低，所得耐磨的增透介孔涂層的性能優越、耐久性能好、適用范圍廣等優點。
【專利說明】耐磨的含有介孔的增透涂層的制備方法及耐磨的含有介孔的增透涂層
【技術領域】
[0001]本發明屬于納米材料制備【技術領域】，特別涉及耐磨的含有介孔的增透涂層的制備方法，以及由該方法獲得的耐磨的含有介孔的增透涂層。
【背景技術】
[0002]增透涂層廣泛用于太陽能電池等光學器件，來減少表面反射。由于增透涂層介于空氣和基底之間，涂層的折射率須介于空氣和基底之間才能產生增透效果。理想的單層減反射涂層需要滿足下列條件:涂層的光學厚度是λ/4，其中λ為光學波長；nc= (naXns)0 5,其中n。、na和ns分別表示涂層、空氣和基底的折射率[Yoldas, B.E.Appl.0pt.1980，19，1425.]。如果玻璃或者透明材料的折射率ns為1.52，那么涂層的折射率nc需要達到1.23才能達到零反射。然而現實中任何均勻的介質材料都很難達到這個要求，因此通常構建二維或者三維孔狀結構來滿足這個要求[Hiller J.A., Mendelsohn J.D., RubnerM.F., Nat Mater.2002, I, 59-63.]。
[0003]通常增透涂層采用層層自組裝二氧化硅納米粒子(實心或者介孔)獲得，由于其是靜電吸附獲得的，所以這種方法獲得的涂層耐磨性質在實際應用上受到限制，尤其在戶外環境中。因而常常需要各種后處理來提高涂層的耐磨性能。二氧化硅空心球也常常用來做增透涂層，通過調控二氧化硅空心球的壁厚與空腔大小，從而能夠調控材料的折射率，再用來組裝獲得高增透的涂層。煅燒，也是常常用來提高涂層的耐磨性質的手段，盡管這種方法獲得的涂層耐磨性質仍然不能進行實際應用。
[0004]因此采用一種簡單的方法獲得高增透耐磨性能的涂層，成為現在關注的熱點問題，St5be由于其簡單有效，常常在乙醇溶液中合成介孔二氧化硅納米粒子，本發明采用這種簡單的實驗方法即St5ber溶液沉積法，`即在玻璃表面直接沉積獲得涂層，然后經煅燒除去模板劑十六烷基三甲基溴化銨，從而獲得高增透耐磨的含有介孔的增透涂層，涂層在可見光或者紅外光波段均有良好的增透效果。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供采用簡單的Stober溶液沉積法，從而提供一種耐磨的含有介孔的增透涂層的制備方法，以及由該方法獲得的耐磨的含有介孔的增透涂層。
[0006]本發明的耐磨的含有介孔的增透涂層的制備方法是以正硅酸乙酯(TE0S)、氨水、無水乙醇、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和水為原料，利用簡單的st(3ber溶液沉積法，在溫度為40~80°C的烘箱中密封反應12~48小時；然后采用煅燒的方法除去模板劑CTAB，形成耐磨的含有介孔的增透涂層。所需儀器設備簡單、廉價，有望實現工業化。該方法包括以下步驟:
[0007](I)將0.06g~0.14g的十六烷基三甲基溴化銨溶于由10~30mL無水乙醇和25~45mL水配制的混合溶液中，攪拌5~10分鐘后，再加入I~10 μ L的氨水和0.02~0.06mL的正娃酸乙酯,攪拌(一般攪拌的時間為10~15分鐘)得到St0ber濟液；
[0008](2)將清洗干凈的玻璃片浸入到容器中的步驟(1)制備得到的St6ber溶液中，密封后，將容器移入烘箱中，在溫度為40°C~80°C的烘箱中密封反應16~48小時，然后取出玻璃片，清洗并烘干(如用去離子水清洗玻璃片，用惰性氣體(如氮氣)吹干，然后放入100°C的烘箱中烘8~14小時)，在玻璃片的表面制備得到增透涂層；
[0009](3)將步驟(2)制備得到的表面有增透涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在溫度為400°C~800°C下進行煅燒(一般煅燒的時間為60秒~3小時)，以除去模板劑十六烷基三甲基溴化銨，在玻璃片的表面制備得到耐磨的含有介孔的增透涂層。
[0010]所述的清洗干凈的玻璃片，其清洗的方法是將玻璃片在去離子水中超聲清洗5~20分鐘，然后再用氧等離子體清洗，氧等離子體清洗時采用的功率是84w，氧氣流量是800mL/min,清洗時間優選是5~10分鐘。
[0011]本發明的耐磨的含有介孔的增透涂層具有良好的耐磨性質，涂有耐磨的含有介孔的增透涂層的玻璃片能耐受6H鉛筆的刮痕測試；恒定壓力為7.5N，鉛筆與涂層表面成45°。所述的耐磨的含有介孔的增透涂層在可見光或者紅外光波段均有良好的增透效果。涂有該涂層的玻璃片的透光率能從91.3%提高到99.4%。
[0012]本發明的耐磨的含有介孔的增透涂層可以用于玻璃制品上，包括家庭、公寓以及商業和公共場所建筑的玻璃窗戶、玻璃天窗、玻璃幕墻、汽車擋風玻璃、后視鏡、后景玻璃、眼鏡片等。
[0013]本發明以廉價且易取得的普通玻璃片作為基質，采用簡單的stober溶液沉積法，在溫度為40°C~80°C的烘箱中密封反應16~48小時，煅燒后除去模板劑，獲得耐磨的含有介孔的增透涂層。本發明的耐磨的含有介孔的增透涂層的制備方法簡單、成本低，所得耐磨的含有介孔的增透涂層的性能優越、耐久性能好、適用范圍廣等優點。
[0014]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1.玻璃片的透光率；圖中的glass substrate、40°C、60°C、80°C的線分別對應沒有涂層的玻璃片、實施例1對應的玻璃片的透光率、實施例2對應的玻璃片的透光率、實施例3對應的玻璃片的透光率。
[0016]圖2.不同沉積時間對應的玻璃片的透光率；圖中的glass substrate、16小時、24小時、32小時、40小時和48小時的線分別對應沒有涂層的玻璃片、實施例4對應的玻璃片的透光率、實施例2對應的玻璃片的透光率、實施例5對應的玻璃片的透光率、實施例6對應的玻璃片的透光率、實施例7對應的玻璃片的透光率。
[0017]圖3.不同沉積時間對應的玻璃片的反射率；圖中的glass substrate、16小時、24小時、32小時、40小時和48小時的線分別對應沒有涂層的玻璃片反射率、實施例4對應的玻璃片的反射率、實施例2對應的玻璃片的反射率、實施例5對應的玻璃片的反射率、實施例6對應的玻璃片的反射率、實施例7對應的玻璃片的反射率。
[0018]圖4.實施例2對應的玻璃片耐磨性能測試，圖4a，4b分別表示5H，6H鉛筆的刮痕測試的SEM像。
[0019]圖5.實施例2對應的玻璃片的(a)SEM，(b) Cross-SEM像，(c)低倍和⑷高倍的TEM 像。
[0020]圖6.不同CTAB的量對應的玻璃片的透光率；圖中的glass substrate,0.06g、
0.08g和0.14g的線分別對應沒有涂層的玻璃片，實施例8對應的玻璃片的透光率，實施例2對應的玻璃片的透光率，實施例9對應的玻璃片的透光率。
[0021]圖7.沉積有涂層的玻璃片在700~750°C煅燒135秒的透光率，圖中的glasssubstrate、coating分別對應沒有涂層的玻璃片，實施例11對應的玻璃片的透光率。
[0022]圖8.實施例11對應的玻璃片耐磨性能測試，圖8a，8b分別表示5H，6H鉛筆的刮痕測試的SEM像。
【具體實施方式】
[0023]實施例1
[0024]耐磨的含有介孔的增透涂層:其制備方法包括以下步驟:
[0025](I)稱量0.08g十六烷基三甲基溴化銨，然后溶于由IOmL無水乙醇與25mL水配制的混合溶液中，攪拌5~10分鐘后，再加入10 μ L的氨水和0.02mL的正硅酸乙酯，攪拌10~15分鐘，制備得到St5ber溶液；
[0026](2)將普通玻璃片浸入到去離子水中超聲清洗5~20分鐘，然后再用氧等離子體清洗，氧等離子體清洗時采用的功率是84w,氧氣流量是800mL/min,清洗時間是5~10分鐘；
[0027](3)將步驟⑵清洗干凈后的玻璃片浸入到容器中的步驟(1)制備得到的Steber溶液中，密封后，將容器移入烘箱中，在溫度為40°C的烘箱中密封反應24小時，然后取出玻璃片，用去離子水清洗玻璃片后采用氮氣吹干，然后放入100°C的烘箱中烘8~14小時，在玻璃片的表面制備得到增透涂層；
[0028](4)將步驟(3)制備得到的表面有增透涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在溫度為500°C~600°C下進行煅燒3小時，以除去模板劑十六烷基三甲基溴化銨，在玻璃片的表面制備得到耐磨的含有介孔的增透涂層。帶有涂層的玻璃片的透光率如圖1所示。
[0029]實施例2
[0030]耐磨的含有介孔的增透涂層:其制備方法包括以下步驟:
[0031](I)稱量0.08g十六烷基三甲基溴化銨，然后溶于由15mL無水乙醇與35mL水配制的混合溶液中，攪拌5~10分鐘后，再加入5 μ L的氨水和0.04mL的正硅酸乙酯，攪拌10~15分鐘，制備得到Stober溶液；
[0032](2)將普通玻璃片浸入到去離子水中超聲清洗5~20分鐘，然后再用氧等離子體清洗，氧等離子體清洗時采用的功率是84w,氧氣流量是800mL/min,清洗時間是5~10分鐘；
[0033](3)將步驟⑵清洗干凈后的玻璃片浸入到容器中的步驟(1)制備得到的Stober溶液中，密封后，將容器移入烘箱中，在溫度為60°C的烘箱中密封反應24小時，然后取出玻璃片，用去離子水清洗玻璃片后采用氮氣吹干，然后放入100°C的烘箱中烘8~14小時，在玻璃片的表面制備得到增透涂層；
[0034](4)將步驟(3)制備得到的表面有增透涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在溫度為500°C~600°C下進行煅燒3小時，以除去模板劑十六烷基三甲基溴化銨，在玻璃片的表面制備得到耐磨的含有介孔的增透涂層。帶有涂層的玻璃片的透光率如圖1、圖2、圖6所示。帶有涂層的玻璃片的反射率如圖3所示。涂層的耐磨性是以5H，6H的鉛筆進行刮痕測試(恒定壓力為7.5N，鉛筆與涂層表面成45° )，測試結果如圖4a，4b中箭頭所指的為未完全劃破的地方。帶有耐磨的含有介孔的增透涂層的玻璃片的SEM與Cross-SEM如圖5a，5b所示，帶有耐磨的含有介孔的增透涂層的玻璃片的TEM如圖5c，5d所示。[0035]實施例3
[0036]耐磨的含有介孔的增透涂層:其制備方法包括以下步驟:
[0037](I)稱量0.08g十六烷基三甲基溴化銨，然后溶于由25mL無水乙醇與45mL水配制的混合溶液中，攪拌5~10分鐘后，再加入1 μ L的氨水和0.06mL的正硅酸乙酯，攪拌10~15分鐘，制備得到Steber溶液；
[0038](2)將普通玻璃片浸入到去離子水中超聲清洗5~20分鐘，然后再用氧等離子體清洗，氧等離子體清洗時采用的功率是84w,氧氣流量是800mL/min,清洗時間是5~10分鐘；
[0039](3)將步驟⑵清洗干凈后的玻璃片浸入到容器中的步驟(1)制備得到的SiOber溶液中，密封后，將容器移入烘箱中，在溫度為80°C的烘箱中密封反應24小時，然后取出玻璃片，用去離子水清洗玻璃片后采用氮氣吹干，然后放入100°C的烘箱中烘8~14小時，在玻璃片的表面制備得到增透涂層；
[0040](4)將步驟(3)制備得到的表面有增透涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在溫度為.500°C~600°C下進行煅燒3小時，以除去模板劑十六烷基三甲基溴化銨，在玻璃片的表面制備得到耐磨的含有介孔的增透涂層，帶有涂層的玻璃片的的透光率如圖1所示。
[0041]實施例4
[0042]耐磨的含有介孔的增透涂層:其制備方法包括以下步驟:
[0043](I)稱量0.08g十六烷基三甲基溴化銨，然后溶于由15mL無水乙醇與35mL水配制的混合溶液中，攪拌5~10分鐘后，再加入3 μ L的氨水和0.04mL的正硅酸乙酯，攪拌10~15分鐘，制備得到Sttiber溶液；
[0044](2)將普通玻璃片浸入到去離子水中超聲清洗5~20分鐘，然后再用氧等離子體清洗，氧等離子體清洗時采用的功率是84w,氧氣流量是800mL/min,清洗時間是5~10分鐘；
[0045](3)將步驟⑵清洗干凈后的玻璃片浸入到容器中的步驟(1)制備得到的Steber溶液中，密封后，將容器移入烘箱中，在溫度為60°C的烘箱中密封反應16小時，然后取出玻璃片，用去離子水清洗玻璃片后采用氮氣吹干，然后放入100°C的烘箱中烘8~14小時，在玻璃片的表面制備得到增透涂層；
[0046](4)將步驟(3)制備得到的表面有增透涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在溫度為.500°C~600°C下進行煅燒3小時，以除去模板劑十六烷基三甲基溴化銨，在玻璃片的表面制備得到耐磨的含有介孔的增透涂層。帶有涂層的玻璃片的透光率如圖2所示；帶有涂層的玻璃片的反射率如圖3所不。
[0047]實施例5
[0048]耐磨的含有介孔的增透涂層:其制備方法包括以下步驟:
[0049](I)稱量0.08g十六烷基三甲基溴化銨，然后溶于由15mL無水乙醇與35mL水配制的混合溶液中，攪拌5~10分鐘后，再加入5 μ L的氨水和0.04mL的正硅酸乙酯，攪拌10~15分鐘，制備得到SUIber溶液；
[0050](2)將普通玻璃片浸入到去離子水中超聲清洗5~20分鐘，然后再用氧等離子體清洗，氧等離子體清洗時采用的功率是84w,氧氣流量是800mL/min,清洗時間是5~10分鐘；
[0051](3)將步驟⑵清洗干凈后的玻璃片浸入到容器中的步驟(1)制備得到的Stober:溶液中，密封后，將容器移入烘箱中，在溫度為60°C的烘箱中密封反應32小時，然后取出玻璃片，用去離子水清洗玻璃片后采用氮氣吹干，然后放入100°C的烘箱中烘8~14小時，在玻璃片的表面制備得到增透涂層；
[0052](4)將步驟(3)制備得到的表面有增透涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在溫度為500°C~600°C下進行煅燒3小時，以除去模板劑十六烷基三甲基溴化銨，在玻璃片的表面制備得到耐磨的含有介孔的增透涂層。帶有涂層的玻璃片的透光率如圖2所示，帶有涂層的玻璃片的反射率如圖3所不。
[0053]實施例6
[0054]耐磨的含有介孔的增透涂層:其制備方法包括以下步驟:
[0055](I)稱量0.08g十六烷基三甲基溴化銨，然后溶于由15mL無水乙醇與35mL水配制的混合溶液中，攪拌5~10分鐘后，再加入7 μ L的氨水和0.04mL的正硅酸乙酯，攪拌10~15分鐘，制備得到SWber溶液; [0056](2)將普通玻璃片浸入到去離子水中超聲清洗5~20分鐘，然后再用氧等離子體清洗，氧等離子體清洗時采用的功率是84w,氧氣流量是800mL/min,清洗時間是5~10分鐘；
[0057](3)將步驟⑵清洗干凈后的玻璃片浸入到容器中的步驟(1)制備得到的St6ber:溶液中，密封后，將容器移入烘箱中，在溫度為60°c的烘箱中密封反應40小時，然后取出玻璃片，用去離子水清洗玻璃片后采用氮氣吹干，然后放入100°c的烘箱中烘8~14小時，在玻璃片的表面制備得到增透涂層；
[0058](4)將步驟(3)制備得到的表面有增透涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在溫度為500°C~600°C下進行煅燒3小時，以除去模板劑十六烷基三甲基溴化銨，在玻璃片的表面制備得到耐磨的含有介孔的增透涂層。帶有涂層的玻璃片的透光率如圖2所示。帶有涂層的玻璃片的反射率如圖3所不。
[0059]實施例7
[0060]耐磨的含有介孔的增透涂層:其制備方法包括以下步驟:
[0061](I)稱量0.08g十六烷基三甲基溴化銨，然后溶于由15mL無水乙醇與35mL水配制的混合溶液中，攪拌5~10分鐘后，再加入10 μ L的氨水和0.04mL的正硅酸乙酯，攪拌10~15分鐘，制備得到St6ber溶液；
[0062](2)將普通玻璃片浸入到去離子水中超聲清洗5~20分鐘，然后再用氧等離子體清洗，氧等離子體清洗時采用的功率是84w,氧氣流量是800mL/min,清洗時間是5~10分鐘；
[0063](3)將步驟⑵清洗干凈后的玻璃片浸入到容器中的步驟(1)制備得到的Stober:溶液中，密封后，將容器移入烘箱中，在溫度為60°C的烘箱中密封反應48小時，然后取出玻璃片，用去離子水清洗玻璃片后采用氮氣吹干，然后放入100°c的烘箱中烘8~14小時，在玻璃片的表面制備得到增透涂層；
[0064](4)將步驟(3)制備得到的表面有增透涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在溫度為500°C~600°C下進行煅燒3小時，以除去模板劑十六烷基三甲基溴化銨，在玻璃片的表面制備得到耐磨的含有介孔的增透涂層。帶有涂層的玻璃片的透光率如圖2所示。帶有涂層的玻璃片的反射率如圖3所不。
[0065]實施例8
[0066]耐磨的含有介孔的增透涂層:其制備方法包括以下步驟:
[0067](I)稱量0.06g十六烷基三甲基溴化銨,然后溶于由15mL無水乙醇與45mL水配制的混合溶液中，攪拌5~10分鐘后，再加入5 μ L的氨水和0.04mL的正硅酸乙酯，攪拌10~15分鐘，制備得到Stober溶液；
[0068](2)將普通玻璃片浸入到去離子水中超聲清洗5~20分鐘，然后再用氧等離子體清洗，氧等離子體清洗時采用的功率是84w,氧氣流量是800mL/min,清洗時間是5~10分鐘；
[0069](3)將步驟⑵清洗干凈后的玻璃片浸入到容器中的步驟(1)制備得到的SWber:溶液中，密封后，將容器移入烘箱中，在溫度為60°C的烘箱中密封反應24小時，然后取出玻璃片，用去離子水清洗玻璃片后采用氮氣吹干，然后放入100°C的烘箱中烘8~14小時，在玻璃片的表面制備得到增透涂層；
[0070](4)將步驟(3)制備得到的表面有增透涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在溫度為500°C~600°C下進行煅燒3小時，以除去模板劑十六烷基三甲基溴化銨，在玻璃片的表面制備得到耐磨的含有介孔的增透涂 層。帶有涂層的玻璃片的透光率如圖6所示。
[0071]實施例9
[0072]耐磨的含有介孔的增透涂層:其制備方法包括以下步驟:
[0073](I)稱量0.14g十六烷基三甲基溴化銨，然后溶于由25mL無水乙醇與35mL水配制的混合溶液中，攪拌5~10分鐘后，再加入5 μ L的氨水和0.04mL的正硅酸乙酯，攪拌10~15分鐘，制備得到Stdber溶液；
[0074](2)將普通玻璃片浸入到去離子水中超聲清洗5~20分鐘，然后再用氧等離子體清洗，氧等離子體清洗時采用的功率是84w,氧氣流量是800mL/min,清洗時間是5~10分鐘；
[0075](3)將步驟⑵清洗干凈后的玻璃片浸入到容器中的步驟(1)制備得到的Stiver溶液中，密封后，將容器移入烘箱中，在溫度為60°c的烘箱中密封反應24小時，然后取出玻璃片，用去離子水清洗玻璃片后采用氮氣吹干，然后放入100°c的烘箱中烘8~14小時，在玻璃片的表面制備得到增透涂層；
[0076](4)將步驟(3)制備得到的表面有增透涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在溫度為500°C~600°C下進行煅燒3小時，以除去模板劑十六烷基三甲基溴化銨，在玻璃片的表面制備得到耐磨的含有介孔的增透涂層。帶有涂層的玻璃片的透光率如圖6所示。
[0077]實施例10
[0078]耐磨的含有介孔的增透涂層:其制備方法包括以下步驟:
[0079](I)稱量0.14g十六烷基三甲基溴化銨，然后溶于由25mL無水乙醇與35mL水配制的混合溶液中，攪拌5~10分鐘后，再加入5 μ L的氨水和0.04mL的正硅酸乙酯，攪拌10~15分鐘，制備得到Steber溶液；
[0080](2)將普通玻璃片浸入到去離子水中超聲清洗5~20分鐘，然后再用氧等離子體清洗，氧等離子體清洗時采用的功率是84w,氧氣流量是800mL/min,清洗時間是5~10分鐘；
[0081](3)將步驟⑵清洗干凈后的玻璃片浸入到容器中的步驟(1)制備得到的Stober:溶液中，密封后，將容器移入烘箱中，在溫度為60°C的烘箱中密封反應24小時，然后取出玻璃片，用去離子水清洗玻璃片后采用氮氣吹干，然后放入100°C的烘箱中烘8~14小時，在玻璃片的表面制備得到增透涂層；
[0082](4)將步驟(3)制備得到的表面有增透涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在溫度為400~500°C下進行煅燒6小時，以除去模板劑十六烷基三甲基溴化銨，在玻璃片的表面制備得到耐磨的含有介孔的增透涂層。帶有涂層的玻璃片的透光率透光率為96.4%，涂層具有良好的耐磨性質。
[0083]實施例11
[0084]耐磨的含有介孔的增透涂層:其制備方法包括以下步驟:
[0085](I)稱量0.14g十六烷基三甲基溴化銨，然后溶于由25mL無水乙醇與35mL水配制的混合溶液中，攪拌5~10分鐘后，再加入5 μ L的氨水和0.04mL的正硅酸乙酯，攪拌10~15分鐘，制備得到SU3ber溶液；
[0086](2)將普通玻璃片浸入到去離子水中超聲清洗5~20分鐘，然后再用氧等離子體清洗，氧等離子體清洗時采用的功率是84w,氧氣流量是800mL/min,清洗時間是5~10分鐘；`
[0087](3)將步驟⑵清洗干凈后的玻璃片浸入到容器中的步驟(1)制備得到的Steber溶液中，密封后，將容器移入烘箱中，在溫度為60°C的烘箱中密封反應24小時，然后取出玻璃片，用去離子水清洗玻璃片后采用氮氣吹干，然后放入100°C的烘箱中烘8~14小時，在玻璃片的表面制備得到增透涂層；
[0088](4)將步驟(3)制備得到的表面有增透涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在溫度為700~750°C下進行煅燒135秒(相當于玻璃的鋼化過程)，以除去模板劑十六烷基三甲基溴化銨，在玻璃片的表面制備得到耐磨的含有介孔的增透涂層。帶有涂層的玻璃片的透光率為99.4%，如圖7所示。涂層具有良好的耐磨性質，5H，6H的鉛筆劃痕測試(恒定壓力為
7.5N，鉛筆與涂層表面成45° )結果如圖8a，Sb所示，測試結果為耐磨的含有介孔的增透涂層沒有被劃破。
[0089]實施例12
[0090]耐磨的含有介孔的增透涂層:其制備方法包括以下步驟:
[0091](I)稱量0.14g十六烷基三甲基溴化銨，然后溶于由25mL無水乙醇與35mL水配制的混合溶液中，攪拌5~10分鐘后，再加入5 μ L的氨水和0.04mL的正硅酸乙酯，攪拌10~15分鐘，制備得到Stober溶液；
[0092](2)將普通玻璃片浸入到去離子水中超聲清洗5~20分鐘，然后再用氧等離子體清洗，氧等離子體清洗時采用的功率是84w,氧氣流量是800mL/min,清洗時間是5~10分鐘；[0093](3)將步驟⑵清洗干凈后的玻璃片浸入到容器中的步驟(1)制備得到的Steber:溶液中，密封后，將容器移入烘箱中，在溫度為60°C的烘箱中密封反應24小時，然后取出玻璃片，用去離子水清洗玻璃片后采用氮氣吹干，然后放入100°C的烘箱中烘8~14小時，在玻璃片的表面制備得到增透涂層；
[0094](4)將步驟(3)制備得到的表面有增透涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在溫度為750~800°C下進行煅燒60秒，以除去模板劑十六烷基三甲基溴化銨，在玻璃片的表面制備得到耐磨的含有介孔的增透涂層。帶有涂層的玻璃片的透光率為97.0%，涂層具有良好的耐磨性質，能耐受6H的鉛筆進行刮痕測試(恒定壓力為7.5N，鉛筆與涂層表面成45° )，測試結果為耐磨的含有介孔的增透 涂層沒有被劃破。
【權利要求】
1.一種耐磨的含有介孔的增透涂層的制備方法，其特征是，該方法包括以下步驟: (1)將0.06g~0.14g的十六烷基三甲基溴化銨溶于由10~30mL無水乙醇和25~45mL水配制的混合溶液中，攪拌5~10分鐘后，再加入I~10 μ L的氨水和0.02~0.06mL的正硅酸乙酯，攪拌得到SWber:溶液； (2)將清洗干凈的玻璃片浸入到容器中的步驟(1)制備得到的St6ber溶液中，密封后，將容器移入烘箱中，在溫度為40°C~80°C的烘箱中密封反應16~48小時，然后取出玻璃片，清洗并烘干，在玻璃片的表面制備得到增透涂層； (3)將步驟(2)制備得到的表面有增透涂層的玻璃片放入馬弗爐中，在溫度為400°C~800°C下進行煅燒，以除去模板劑十六烷基三甲基溴化銨，在玻璃片的表面制備得到耐磨的含有介孔的增透涂層。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征是，所述的清洗干凈的玻璃片，其清洗的方法是將玻璃片在去離子水中超聲清洗5~20分鐘，然后再用氧等離子體清洗；氧等離子體清洗時采用的功率是84w，氧氣流量是800mL/min，清洗時間是5~10分鐘。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征是:所述的攪拌得到St5ber溶液的攪拌的時間為10~15分鐘。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征是:所述的清洗并烘干是用去離子水清洗玻璃片，用惰性氣體吹干，然后放入100°C的烘箱中烘8~14小時。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征是:所述的煅燒的時間為60秒~6小時。
6.一種耐磨的含有介孔的增透涂層，其特征是:根據權利要求1~5任意一項所述的制備方法制備得到。
7.根據權利要求6所述的耐磨的含有介孔的增透涂層，其特征是:涂有耐磨的含有介孔的增透涂層的玻璃片能耐受6H鉛筆的刮痕測試；恒定壓力為7.5N，鉛筆與涂層表面成45。。
【文檔編號】C03C17/23GK103508678SQ201210200328
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月14日 優先權日:2012年6月14日
【發明者】賀軍輝, 許利剛 申請人:中國科學院理化技術研究所