鋁硅合金具有低密度、低熱膨脹系數(shù)以及良好的導(dǎo)熱性能,是一種比較理想的航天器光機結(jié)構(gòu)材料。保證星載探測器成像質(zhì)量要求光機結(jié)構(gòu)具有高太陽吸收率,同時航天器穩(wěn)定在軌飛行又要求表面結(jié)構(gòu)材料具有導(dǎo)電性,因此在鋁硅合金表面制備導(dǎo)電型高太陽吸收率涂層具有廣泛的應(yīng)用價值。本論文將微弧氧化技術(shù)（MAO）與磁控濺射技術(shù)（MS）相結(jié)合,在鋁硅合金表面制備導(dǎo)電型高太陽吸收率涂層,系統(tǒng)研究了工藝參數(shù)對涂層性能與結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律,為航天器消雜光材料選材提供理論和技術(shù)支持。采用微弧氧化技術(shù)在鋁硅合金表面制備了高太陽吸收率涂層,研究了電解液組成、電流密度、電源頻率及占空比等微弧氧化工藝參數(shù)對涂層吸收率的影響規(guī)律,采用XRD對涂層晶型結(jié)構(gòu)及組成進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,當(dāng)電解液組成為六偏磷酸鈉、硅酸鈉、氫氧化鉀和偏釩酸鈉,其濃度依次為30g/L、20 g/L、6 g/L和10 g/L,電流密度為10 A/dm2、電源頻率為500 Hz及占空比為20%-30%-20%時,制備的涂層具有最高的太陽吸收率0.965。XRD分析結(jié)果表明偏釩酸鈉添加劑的加入,成功在涂層中引入了具有高太陽吸收率的VO,進(jìn)而提高了涂層的太陽吸收率。為了進(jìn)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究的背景和意義
    1.2 鋁及鋁硅合金的特性及其應(yīng)用
    1.3 消雜光涂層研究進(jìn)展
        1.3.1 消雜散光原理
        1.3.2 消雜散光涂層制備技術(shù)
    1.4 鋁硅合金微弧氧化研究進(jìn)展
        1.4.1 微弧氧化技術(shù)特點
        1.4.2 微弧氧化技術(shù)在鋁硅合金上的應(yīng)用
    1.5 導(dǎo)電型消雜光涂層研究進(jìn)展
        1.5.1 充放電效應(yīng)
        1.5.2 透明導(dǎo)電薄膜
        1.5.3 導(dǎo)電型消雜光涂層
        1.5.4 摻鋁氧化鋅(AZO)薄膜的制備技術(shù)
    1.6 本文主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料與研究方法
    2.1 實驗材料及化學(xué)藥品
    2.2 實驗設(shè)備與儀器
        2.2.1 微弧氧化實驗設(shè)備
        2.2.2 磁控濺射實驗設(shè)備
    2.3 材料制備工藝流程
        2.3.1 鋁硅合金的前處理
        2.3.2 高太陽吸收率涂層的制備
        2.3.3 導(dǎo)電型高太陽吸收率復(fù)合涂層的制備
    2.4 涂層結(jié)構(gòu)組成和性能測試方法
        2.4.1 掃描電子顯微鏡
        2.4.2 X射線衍射分析
        2.4.3 涂層粗糙度測試
        2.4.4 涂層厚度測試
        2.4.5 結(jié)合強度測試
        2.4.6 太陽吸收率測試
        2.4.7 電學(xué)性能測試
第3章 Al_2O_3-VO高太陽吸收率涂層的制備及性能研究
    3.1 電解液體系的設(shè)計
        3.1.1 電解液體系正交試驗的設(shè)計
        3.1.2 電解液體系正交試驗的分析
        3.1.3 微弧氧化涂層的制備及表面形貌分析
    3.2 偏釩酸鈉添加劑對涂層結(jié)構(gòu)及性能的影響
        3.2.1 偏釩酸鈉添加劑對涂層表面形貌及相組成的影響
        3.2.2 偏釩酸鈉添加劑對槽壓曲線的影響
        3.2.3 偏釩酸鈉添加劑對涂層粗糙度和厚度的影響
        3.2.4 偏釩酸鈉添加劑對涂層結(jié)合強度的影響
        3.2.5 偏釩酸鈉添加劑對涂層吸收率的影響
    3.3 電參數(shù)對涂層結(jié)構(gòu)及性能的影響
        3.3.1 電流密度對涂層結(jié)構(gòu)及性能的影響
        3.3.2 電源頻率對涂層結(jié)構(gòu)及性能的影響
        3.3.3 占空比對涂層結(jié)構(gòu)及性能的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 AZO/Al_2O_3-VO復(fù)合涂層的制備及性能研究
    4.1 磁控濺射壓強對復(fù)合涂層形貌及性能的影響
        4.1.1 磁控濺射壓強對復(fù)合涂層微觀形貌的影響
        4.1.2 磁控濺射壓強對復(fù)合涂層導(dǎo)電性的影響
        4.1.3 磁控濺射壓強對復(fù)合涂層太陽吸收率的影響
        4.1.4 磁控濺射壓強對復(fù)合涂層粗糙度及厚度的影響
    4.2 磁控濺射功率對復(fù)合涂層形貌及性能的影響
        4.2.1 磁控濺射功率對復(fù)合涂層微觀形貌的影響
        4.2.2 磁控濺射功率對復(fù)合涂層導(dǎo)電性的影響
        4.2.3 磁控濺射功率對復(fù)合涂層太陽吸收率的影響
        4.2.4 磁控濺射功率對復(fù)合涂層粗糙度及厚度的影響
    4.3 磁控濺射基底溫度對復(fù)合涂層形貌及性能的影響
        4.3.1 磁控濺射基底溫度對復(fù)合涂層微觀形貌的影響
        4.3.2 磁控濺射基底溫度對復(fù)合涂層導(dǎo)電性的影響
        4.3.3 磁控濺射基底溫度對復(fù)合涂層太陽吸收率的影響
        4.3.4 磁控濺射基底溫度對復(fù)合涂層粗糙度及厚度的影響
    4.4 磁控濺射時間對復(fù)合涂層形貌及性能的影響
        4.4.1 磁控濺射時間對復(fù)合涂層微觀形貌的影響
        4.4.2 磁控濺射時間對復(fù)合涂層導(dǎo)電性的影響
        4.4.3 磁控濺射時間對復(fù)合涂層太陽吸收率的影響
        4.4.4 磁控濺射時間對復(fù)合涂層粗糙度及厚度的影響
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]磁控濺射摻鋁氧化鋅薄膜制備及其光電性能分析[J]. 楊珮?biāo)?王永順,吳蓉.  蘭州交通大學(xué)學(xué)報. 2020(01)
[2]超輕空間相機雜散光抑制結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計[J]. 邵夢旗,張雷,魏磊,賈學(xué)志.  光學(xué)學(xué)報. 2019(11)
[3]高強度鋁合金機械手耐磨性仿真[J]. 劉冉冉.  世界有色金屬. 2017(16)
[4]空間介質(zhì)充放電研究現(xiàn)狀及展望[J]. 李盛濤,李國倡.  科學(xué)通報. 2017(10)
[5]鋁合金在船舶和海洋工程中的應(yīng)用[J]. 齊忠原,巫瑞智,王國軍,王強,侯樂干.  輕合金加工技術(shù). 2016(01)
[6]電解液參數(shù)對鑄造鋁合金微弧氧化陶瓷層質(zhì)量的影響[J]. 崔麗華,郝建民.  熱加工工藝. 2012(18)
[7]氣溶膠輔助化學(xué)氣相沉積制備Al摻雜ZnO透明導(dǎo)電薄膜[J]. 秦秀娟,韓司慧智,趙琳,左華通,宋士濤.  無機材料學(xué)報. 2011(06)
[8]空間光學(xué)系統(tǒng)中紅外雜散輻射的抑制方法[J]. 李欣耀,裴云天,王成良.  紅外. 2011(01)
[9]電參數(shù)對鋁合金微弧氧化陶瓷層結(jié)構(gòu)特性的影響[J]. 付翀,鄭晶,李堯.  西安工程大學(xué)學(xué)報. 2008(04)
[10]鋁合金在汽車工業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展前景[J]. 武仲河,戰(zhàn)中學(xué),孫全喜,黃瑞芬.  內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì). 2008(09)

博士論文
[1]鎂合金表面復(fù)合金屬氧化物熱控膜層構(gòu)筑及空間紫外效應(yīng)[D]. 李航.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]鋁硅合金微弧氧化工藝及硅的影響機制研究[D]. 李康.華南理工大學(xué) 2016
[3]航天器介質(zhì)深層充放電特征及其影響[D]. 全榮輝.中國科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心） 2009
[4]地球同步軌道航天器深層充放電探測研究[D]. 楊垂柏.中國科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心） 2007
[5]鋁合金表面原位生長陶瓷膜及摩擦磨損與耐蝕研究[D]. 吳振東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]6061鋁合金表面導(dǎo)電型熱控膜層的制備及其性能研究[D]. 朱善旭.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]鋁硅合金高效、高性能微弧氧化工藝研究[D]. 歹利賓.華南理工大學(xué) 2017
[3]復(fù)合氧化鋁膜的制備及其摩擦學(xué)性能研究[D]. 石洪瑞.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[4]采用浮動法和陽極氧化鋁模板輔助CVD法制備碳納米管研究[D]. 胡曉陽.鄭州大學(xué) 2009



本文編號：3173520