光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)是將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能的最為直接和有效的方式,在傳統(tǒng)的太陽能水熱裝置、太陽能空氣干燥設(shè)備、太陽能集熱發(fā)電技術(shù)中,關(guān)鍵的光熱轉(zhuǎn)化效率問題是涂覆在集熱裝置表面的光熱轉(zhuǎn)換涂層,為了獲得高的光吸收性能,傳統(tǒng)的涂層工藝需要采用一個(gè)復(fù)雜的共濺射技術(shù),通常存在結(jié)構(gòu)工藝復(fù)雜、成本高的問題,不利于實(shí)際的工業(yè)化生產(chǎn)。本文引入自摻雜設(shè)計(jì)思路,利用單一靶材的反應(yīng)濺射技術(shù),設(shè)計(jì)了一種新型自摻雜Me-MeOx（Me=W或Mo）光熱轉(zhuǎn)換涂層,其具有非常優(yōu)異的光學(xué)吸收性能和熱穩(wěn)定性能,并且濺射工藝簡單、制造成本低、光學(xué)吸收易調(diào)控、結(jié)構(gòu)易擴(kuò)展,非常適合于傳統(tǒng)的低成本、大規(guī)模的中高溫光熱利用技術(shù)。將新型的自摻雜光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)應(yīng)用于調(diào)控人體溫度的可穿戴技術(shù)中,可以克服傳統(tǒng)的采用焦耳熱效應(yīng)和反射紅外波長的被動(dòng)式加熱方式,達(dá)到主動(dòng)吸收太陽光溫暖人的身體,并反射人體紅外熱輻射進(jìn)行保溫的光熱效果,在戶外應(yīng)急取暖衣料方面具有非常好的應(yīng)用價(jià)值,拓寬了光熱轉(zhuǎn)換涂層在柔性、可穿戴人體熱轉(zhuǎn)換技術(shù)中的應(yīng)用。具體的研究內(nèi)容如下所述:（1）研究了單層WOx薄膜的本征吸收特性,引入了介質(zhì)性WOx、SiO2和Al2O3薄膜作為減反射層,分析其... 

【文章來源】：陜西科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1雙金屬陶瓷基太陽能光熱轉(zhuǎn)換涂層的結(jié)構(gòu)示意圖

Ｆｉｇ．?２－１?（ａ）?Ｒｅａｃｔｉｖｅ?ｍａｇｎｅｔｒｏｎ?ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ?ｓｙｓｔｅｍ?ａｎｄ?（ｂ）?ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ??２．１．３涂層制備方法??本文選用射頻電源作為濺射源，在不同基底上制備Ｗ－０和Ｍｏ－Ｏ基薄膜。首先，利??用機(jī)械泵和分子泵將濺射腔室的真空度抽到Ｐ．ＯｘＫ＾Ｐａ，然后通入Ａｒ作為濺射氣體，并??調(diào)節(jié)真空室內(nèi)的壓力到所需濺射的氣壓值，設(shè)定射頻電源的濺射功率值，啟動(dòng)射頻電源??后，靶材表面輝光放電，在電場(chǎng)的作用下將濺射出的粒子沉積到基底表面上。當(dāng)真空室??通入〇２作為反應(yīng)氣體，被濺射出的粒子與之反應(yīng)生成相應(yīng)的氧化物，并沉積到基底表面??上。通過控制濺射氣壓、濺射功率、Ａｒ／０２的流量比、濺射時(shí)間等工藝參數(shù)，可以制備??出不同結(jié)構(gòu)、成分和厚度的薄膜。??在濺射涂層之前，所有的基片分別在丙酮、酒精和去離子水中被超聲波清洗１５？２０??ｍｉｎ，隨后被Ｎ２吹干，然后將基片固定在樣品旋轉(zhuǎn)臺(tái)上，并在Ａｒ等離子氣氛下轟擊１０？??２０?ｍｉｎ以去除基片上的雜質(zhì)，提高涂層和基片的結(jié)合力，其中偏壓設(shè)定為４５０?Ｖ，氣壓??設(shè)定為５Ｐａ。另外，所有的靶材被預(yù)濺射１０？２０ｍｉｎ以清除靶材表面的氧化層，提高沉??積涂層的純度。??２．１．４測(cè)試與表征方法??

其在可見光波段具有非常優(yōu)異的本征光譜吸收性能［１４４］。??基于此，分別在０．６?Ｐａ和１．０?Ｐａ的氣壓下，在鋁基底上濺射了?一系列的不同厚度的??ＷＯｘ薄膜，其吸收率和發(fā)射率如圖２－２所示，可知薄膜吸收性能的變化對(duì)厚度是非常敏??感的。隨著厚度的增加，＼￥（＼薄膜的吸收率先逐漸地增加到最大值，然后逐漸地減��；??發(fā)射率呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)。在０．６?Ｐａ下制備的厚度為４６?ｎｍ的ＷＯｘ薄膜的吸收率最大??為０．８２，發(fā)射率為０．０５４；然而隨著厚度持續(xù)增加，吸收率逐漸地降低到０．７５５，發(fā)射率??輕微地增加到０．０５６。對(duì)于１．０?Ｐａ下制備的厚度為６０?ｎｍ的ＷＯｘ薄膜，其吸收率最大為??０．８３６，發(fā)射率為０．０５３；隨著厚度增加，吸收率表現(xiàn)為輕微的減小，當(dāng)厚度為８６?ｎｍ左??右時(shí)，吸收率降低為０．８２３，發(fā)射率增加到０．０５８。??（ａ）?ｌ．ｏ，?１?（ｂ＞ｉ．〇｜???Ｐｒｅｓｓｕｒｅ：?０．６?Ｐａ?．?〇?〇ｇ?Ｐｒｅｓｓｕｒｅ：?１．０?Ｐａ?．?ｑ?Ｑｇ??§０．８?■?＾§?§０．８－??＊￣￣？?§??Ｂ?ｙ?＾?－?０．０６?２?Ｂ?ｙ?＾？?０．０６?ｇ??Ｉ０６；?：〇．〇４｜?：〇．〇４｜??Ｓｏｆａｒ?ａｂｓｏｒｐｔａｎｃｅ?Ｉ?ｏ?■§?，?Ｓｏｌａｒ?ａｂｓｏｒｐｔａｎｃｅ?Ｉ?§??ｃ／５?〇

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3010341