进行热处理，在150°C、200°C、25(rC、30(rC四个温度各停留20分钟，而后升温到500°C热处理15分钟，关闭马弗炉，令薄膜随炉冷却至室温。
[0069]步骤5’ ’ ’与实施例一步骤5相同。
[0070]本实施例制得的镀膜玻璃表面形貌及光学性能达到和实施例一相同的效果。
[0071]实施例五
[0072]本实施例提供了一种提高二氧化硅增透膜孔洞稳定性的方法，包括以下步骤:
[0073]步骤I’’’’:和实施例一步骤I基本相同，不同点在于，溶胶中加入的有机硅氧烷为苯基三乙氧基硅烷，苯基三乙氧基硅烷浓度为0.lmol/L。
[0074]步骤2”’ ’与步骤3”’ ’与实施例一步骤2和步骤3相同。
[0075]步骤4”’’:薄膜热处理；
[0076]将步骤3”’ ’制得的带有凝胶膜的高硼硅片放入马弗炉内，从室温开始，以0.5°C /min的升温速率对薄膜进行热处理，在160°C、200°C、25(rC、30(rC四个温度各停留90分钟，而后升温到500°C热处理15分钟，关闭马弗炉，令薄膜随炉冷却至室温。
[0077]步骤5”’ ’与实施例一步骤5相同。
[0078]本实施例利用苯基二乙氧基娃烧中的疏水基团苯基与氧化娃基体有机地结合，避免氧化硅孔洞塌陷，提高孔洞稳定性。在薄膜热处理过程中，根据热重差热分析曲线设置的160°C、200°C、25(TC、30(rC四个阶梯温度点能够进一步提高氧化硅孔洞的稳定性。本实施例制得的镀膜玻璃表面形貌及光学性能达到和实施例一相同的效果。
[0079]实施例六
[0080]本实施例提供了一种提高二氧化硅增透膜孔洞稳定性的方法，包括以下步骤:
[0081]步骤I’’’’’:和实施例一步骤I基本相同，不同点在于，溶胶中加入的有机硅氧烷为二苯基硅烷二醇，二苯基硅烷二醇浓度为0.06mol/L。
[0082]步骤2”’ ’ ’与步骤3”’ ’ ’与实施例一步骤2和步骤3相同。
[0083]步骤4”’’’:薄膜热处理；
[0084]将步骤3”’’’制得的带有凝胶膜的高硼硅片放入马弗炉内，从室温开始，以0.50C /min的升温速率对薄膜进行热处理，在90°C、140°C、200°C、250°C、300°C、350°C六个温度各停留75分钟，而后升温到500°C热处理15分钟，关闭马弗炉，令薄膜随炉冷却至室温。
[0085]步骤5”’ ”与实施例一步骤5相同。
[0086]本实施例制得的镀膜玻璃表面形貌及光学性能达到和实施例一相同的效果。
[0087]本发明通过向S12溶胶中加入有机硅氧烷R’ xSi(0R)4_x，疏水基团R’能够降低凝胶膜毛细管力，减小凝胶网络内应力，避免凝胶膜热处理过程中孔洞塌陷，提高孔洞稳定性；同时对凝胶膜进行阶梯保温热处理，在90°C?350°C间进行多段保温，使凝胶膜中残存液相在较低温度下缓慢蒸发及分解，进一步防止孔洞塌陷，提高孔洞稳定性，从而有效提高多孔二氧化硅薄膜成膜率，并保证带有增透膜工件的透过率。
[0088]虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的一些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1.一种提高二氧化硅增透膜孔洞稳定性的方法，采用溶胶-凝胶法制备二氧化硅增透膜，包括首先制备溶胶，然后进行高硼硅玻璃清洗及表面处理，再提拉制膜，最后进行薄膜热处理和薄膜表面疏水处理，其特征在于: 1)在溶胶中加入有机硅氧烷R’xSi(OR)4_x，对溶胶进行改性； 2)在薄膜热处理中，对凝胶薄膜在90°C?350°C内进行阶梯保温热处理。
2.根据权利要求1所述的提高二氧化硅增透膜孔洞稳定性的方法，其特征在于:有机硅氧烷R’ xSi (0R)4_x中，x=l、2或3，S1-OR为易水解基，R’ -Si为疏水基。
3.根据权利要求2所述的提高二氧化硅增透膜孔洞稳定性的方法，其特征在于:有机硅氧烷R’ xSi(0R)4_x中，R是H、烷基或酰基，R’是烷基或芳香烃基。
4.根据权利要求3所述的提高二氧化硅增透膜孔洞稳定性的方法，其特征在于:有机硅氧烷R’xSi (OR)4_x中，R是甲基、乙基、丙基、甲酰基、乙酰基或丙酰基，R’是甲基、乙基、丙基或苯基。
5.根据权利要求4所述的提高二氧化硅增透膜孔洞稳定性的方法，其特征在于:有机娃氧烧R’ xSi (OR)4-x选自甲基二乙氧基娃烧、二甲基乙氧基娃烧、二甲基甲氧基娃烧、二甲基乙酰氧基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、三甲基丙酰氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基三乙酰氧基硅烷、二苯基二乙酰氧基硅烷、三甲基硅醇、三乙基硅醇、三苯基硅醇、叔-丁基二甲基硅烷醇和二苯基硅烷二醇中的一种或两种以上。
6.根据权利要求1所述的提高二氧化硅增透膜孔洞稳定性的方法，其特征在于:有机硅氧烷R，xSi (0R)4_X的摩尔浓度为0.03mol/L?0.2mol/L。
7.根据权利要求1所述的提高二氧化硅增透膜孔洞稳定性的方法，其特征在于:进行阶梯保温热处理时，在90°C?350°C区间内取3?6个温度点，在每一温度点对薄膜进行保温热处理。
8.根据权利要求6所述的提高二氧化硅增透膜孔洞稳定性的方法，其特征在于:在每一个温度点的保温时间为10?90min。
9.根据权利要求7所述的提高二氧化硅增透膜孔洞稳定性的方法，其特征在于:在阶梯保温热处理中，升温速率为0.50C /min?1.5°C /min。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的提高二氧化硅增透膜孔洞稳定性的方法，其特征在于包括以下具体步骤: (1)制备溶胶:将正硅酸乙酯、去离子水、有机硅氧烷R’xSi(0R)4_x、曲拉通X-100加入到无水乙醇中，以盐酸作为催化剂，配置溶胶，对所述溶胶进行水浴加热处理，然后将所述溶胶在室温下密封静置； (2)高硼硅玻璃清洗及表面处理:用去离子水、丙酮及无水乙醇分别对高硼硅片进行超声清洗，再用体积分数5%的氢氟酸水溶液对高硼硅片进行表面处理，处理后用去离子水超声清洗，然后，将高硼硅片置于烘箱内烘干； (3)提拉制膜:在手套箱内，用制得的溶胶和处理的高硼硅片进行提拉制膜，高硼硅片在溶胶中浸溃，而后提拉，将提拉好的薄膜在手套箱内静置； (4)薄膜热处理:将制得的带有凝胶薄膜的高硼硅片放入马弗炉内，在90°C?350°C内进行阶梯保温热处理，而后升温到500°C热处理； (5)薄膜表面疏水处理:将制得的带有增透膜的高硼硅玻璃从马弗炉内取出，在手套箱内，采用浸溃提拉机，用六甲基二硅胺烷对薄膜进行表面疏水处理。
【专利摘要】本发明涉及一种提高二氧化硅增透膜孔洞稳定性的方法，属于光学薄膜制备技术领域。采用溶胶-凝胶法制备二氧化硅增透膜，包括首先制备溶胶，然后进行高硼硅玻璃清洗及表面处理，再提拉制膜，最后进行薄膜热处理和薄膜表面疏水处理，其中，1)在溶胶中加入有机硅氧烷R’xSi(OR)4-x，对溶胶进行改性；2)在薄膜热处理中，对凝胶薄膜在90℃～350℃内进行阶梯保温热处理。本发明能有效提高多孔二氧化硅薄膜成膜率，并保证带有增透膜工件的透过率。
【IPC分类】C03C17-25
【公开号】CN104609738
【申请号】CN201310535108
【发明人】王吉宁, 杨海龄, 郝雷, 刘晓鹏, 蒋利军, 王树茂
【申请人】北京有色金属研究总院
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2013年11月1日