含氢DLC膜的疏水性研究

• 作者: 张玲 王辅明 陈厦平 魏晓丽
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 类金刚石 PECVD 含氢 掺氟 带隙 接触角 疏水性
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 膜层材料与技术 Coating Material and Technology
• 页码范围: 154-161
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.444
• 字数: 4544字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.05.024

摘要

目的：通过疏水性质的研究，证明源电极式和浸入式 PECVD 方法制备含氢 DLC 膜存在结构和性质上的差别，并且证明浸入式PECVD方法制备的含氢DLC膜更适于需要强疏水性的表面改性应用。方法在PECVD腔体中通入甲烷和氢气混合气体，同时在面对源电极的绝缘样品架上放置石英基片并沉积类聚合物DLC膜；在源电极上放置石英基片并沉积常规含氢DLC膜。在PECVD腔体中通入乙炔、氢气和四氟化碳混合气体，在面对源电极的绝缘样品架上放置石英基片并沉积掺氟 DLC 膜。改变气体压强和射频功率，生长一系列含氢DLC膜。利用紫外可见近红外光度计测试DLC膜的透射谱，扫描电子显微镜及原子力显微镜测试其表面形貌。利用接触角测量仪测试两种含氢DLC和一种掺氟DLC膜表面与水、甘油、乙二醇的接触角，并计算其表面能。比较两种含氢DLC膜接触角和表面能的差别，并根据类聚合物DLC膜的微观结构分析可能的原因。比较掺氟和不掺氟DLC膜的接触角并讨论比较结果。结果类聚合物DLC膜的接触角和表面能与具有相同光学带隙的常规含氢DLC膜存在明显差异。类聚合物DLC膜的接触角更大，表面能更低，因而具有更强的疏水性。类聚合物和常规含氢DLC膜与蒸馏水的接触角最大分别为91.2°和79.2°。类聚合物DLC膜中的碳原子具有更高的氢化率，可能是它表面能低和疏水性好的原因。掺氟DLC膜的接触角比具有相同带隙的类聚合物和常规含氢DLC膜都低，这与文献报道的掺氟能提高接触角的现象完全相反。结论类聚合物DLC膜的疏水性更强。结合其更小的内应力、更宽的光学带隙范围和更快的生长速度等特征，使它在医疗、光学保护涂层等领域具有更强的应用性。浸入式 PECVD 方法生长的掺氟 DLC 膜不但未提高反而降低了 DLC膜的疏水性，需要更多的研究来揭示其中的原因。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王辅明	厦门大学物理与机电工程学院	5	30	4.0	5.0
2	张玲	厦门大学物理与机电工程学院	31	114	7.0	9.0
3	陈厦平	厦门大学物理与机电工程学院	12	59	5.0	7.0
4	魏晓丽	厦门大学物理与机电工程学院	1	4	1.0	1.0