等离子体刻蚀并沉积类金刚石膜制备超疏水木材

摘要：

为使木材表面具备疏水性能，采用等离子体刻蚀并沉积亲水性类金刚石（ DLC）薄膜的方法对糖枫木（ Acer saccharum）进行表面改性研究，通过扫描电子显微镜（ SEM）、激光扫描共聚焦显微镜（ LSCM）、接触角测量仪、椭圆偏振光谱仪、X－射线光电子能谱仪（ XPS），分析和表征了处理前后木材表面的微观形貌、粗糙度、润湿性能、沉积薄膜的厚度及元素组成和化学状态。结果表明：刻蚀时间小于30 min时，木材表面的平均粗糙度、均方根光洁度和高低差均随着刻蚀时间的延长逐渐增大；当刻蚀时间延长至45 min时，表面的粗糙度略有减小。木材表面的接触角随着刻蚀时间的延长先增大后减小，当刻蚀30 min并沉积DLC薄膜1?5 min时，接触角最大可达157?2°；而延长刻蚀时间至45 min时，其接触角为152?3°。相同的刻蚀时间下，木材表面的接触角随着DLC薄膜沉积时间的延长逐渐减小。通过计算，DLC薄膜的沉积速率为（51?7±4?5） nm／min；沉积DLC薄膜后，表面氧元素的含量明显减少，出现了石墨特征峰sp2－C和金刚石特征峰sp3－C。

关键词：木材表面、等离子体刻蚀、等离子体沉积、类金刚石薄膜、超疏水

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分类号：O539;S781.7(等离子体物理学)

资助基金：国家自然科学基金项目31260159；云南省应用基础研究计划面上项目2012FB166；云南省教育厅科学研究基金重点项目2011Z034。

在线出版日期：2016-09-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：10-14