W摻雜Ni-AlN光譜選擇性吸收涂層高溫穩(wěn)定性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-18 08:57
本論文以提高Ni-AlN太陽(yáng)光譜選擇性吸收涂層的高溫穩(wěn)定性為初衷,研究了Ni-AlN光譜選擇性吸收涂層高溫條件下的性能退化機(jī)制,探討了W摻雜量對(duì)Ni1-xWx紅外反射層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、Ni1-xWx/Ni-AlN(II)/Ni-AlN(I)/AlN光譜選擇性吸收涂層高溫穩(wěn)定性以及Ni1-x’Wx’/Ni1-xWx-AlN(II)/Ni1-xWx-AlN(I)/AlN光譜選擇性吸收涂層高溫穩(wěn)定性的影響,得出以下結(jié)論:(1)Ni-AlN光譜選擇性吸收涂層的最佳膜層結(jié)構(gòu)為:Ni(200nm)/Ni0.46-AlN(60nm)/Ni0.28-AlN(30nm)/AlN(35nm),涂層吸收率α=0.906,發(fā)射率ε=0.14(100℃),光譜選擇性良好。(2)高溫條件下Ni-AlN光譜選擇性吸收涂層的退化主導(dǎo)機(jī)制是:Ni紅外反射發(fā)生回復(fù)再結(jié)晶,晶粒取向發(fā)生顯著變化,表面變得不平整,光譜反射率降低,從而導(dǎo)致Ni/Ni-AlN(II)/Ni-AlN(I)/AlN光譜選擇性吸收涂層光學(xué)性能的退化;金屬紅外反射層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性對(duì)Ni-AlN光譜選擇性吸收涂層的高溫穩(wěn)定性具有重要影響,選擇結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性良好的Mo...
【文章來源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
理想太陽(yáng)光譜選擇性吸收涂層反射率曲線(A.Sakurai,2014)
)等(李金花,2005)。但是,單一的本征吸收型光譜涂層足實(shí)際應(yīng)用。波型型光譜涂選擇性吸收涂層是根據(jù)光的干涉原理而設(shè)計(jì)出來。為了達(dá)到對(duì)太陽(yáng)光譜波段高吸收和紅外波段高反射的目紅外反射特性,在金屬基底上制備若干層具有特定光學(xué)常/金屬/電介質(zhì)(簡(jiǎn)稱 D-A-D)堆垛薄膜,如圖 1-2 所示。使層界面的反射光束干涉相消,從而在太陽(yáng)輻射峰值附近產(chǎn)而紅外光譜可幾乎無吸收地穿透膜層,然后借助金屬紅外常通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)使該涂層在可見-近紅外波段的反射光值點(diǎn),這兩個(gè)反射率極小值導(dǎo)致了涂層對(duì)太陽(yáng)光譜在可見史月艷,2009)。
圖 1-4 典型金屬陶瓷復(fù)合型光譜選擇性吸收涂層四層結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)的金屬陶瓷復(fù)合型光譜涂層借鑒了干涉濾波型光譜選擇性構(gòu),采用雙金屬陶瓷復(fù)合膜作為吸收層,相對(duì)于多層漸變結(jié)構(gòu)質(zhì)的層數(shù),降低了膜層中金屬粒子的含量以及膜層總厚度,可以況下得到滿意的光譜選擇性吸收效果(Q. C. Zhang,1996)。M. Farooq,2002)運(yùn)用等效媒質(zhì)理論,借助計(jì)算機(jī)編程模擬優(yōu)化究多層漸變涂層和典型四層結(jié)構(gòu)光譜涂層發(fā)現(xiàn):所有多層漸變能都可以采用典型四層結(jié)構(gòu)光譜涂層來等效,四層結(jié)構(gòu)光譜涂構(gòu),同時(shí)還通過制備 W-Al2O3,V-Al2O3,Co-SiO2,Cr-SiO2 光證實(shí)了以上結(jié)論。四層膜系結(jié)構(gòu)與多層漸變結(jié)構(gòu)光譜涂層相比,但前者更適用于高溫情況,因?yàn)榍罢吒髂又薪饘倏偤科S著溫度升高,發(fā)射率比后者增加更為緩慢(楊曉繼,1997)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多層光學(xué)薄膜模擬退火算法的研究[J]. 張曉娟,喬冠軍,劉漢臣. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(12)
[2]淺談太陽(yáng)能在高層住宅樓中的節(jié)能利用[J]. 沈福祥. 陜西建筑. 2010(10)
[3]基于Kramers-Kronig關(guān)系對(duì)薄膜材料光學(xué)特征的數(shù)值反演[J]. 王明軍,吳振森,李應(yīng)樂,向?qū)庫(kù)o. 紅外與激光工程. 2010(01)
[4]UBMS技術(shù)制備DLC薄膜的光學(xué)常數(shù)橢偏分析[J]. 李倩,杭凌俠,徐均琪. 應(yīng)用光學(xué). 2009(01)
[5]基于遺傳算法的光學(xué)膜系初始結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 范志剛,張愛紅,李洪兵. 光學(xué)技術(shù). 2002(06)
碩士論文
[1]中高溫太陽(yáng)光譜選擇性吸收涂層的研制[D]. 李金花.天津大學(xué) 2004
本文編號(hào):3088071
【文章來源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
理想太陽(yáng)光譜選擇性吸收涂層反射率曲線(A.Sakurai,2014)
)等(李金花,2005)。但是,單一的本征吸收型光譜涂層足實(shí)際應(yīng)用。波型型光譜涂選擇性吸收涂層是根據(jù)光的干涉原理而設(shè)計(jì)出來。為了達(dá)到對(duì)太陽(yáng)光譜波段高吸收和紅外波段高反射的目紅外反射特性,在金屬基底上制備若干層具有特定光學(xué)常/金屬/電介質(zhì)(簡(jiǎn)稱 D-A-D)堆垛薄膜,如圖 1-2 所示。使層界面的反射光束干涉相消,從而在太陽(yáng)輻射峰值附近產(chǎn)而紅外光譜可幾乎無吸收地穿透膜層,然后借助金屬紅外常通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)使該涂層在可見-近紅外波段的反射光值點(diǎn),這兩個(gè)反射率極小值導(dǎo)致了涂層對(duì)太陽(yáng)光譜在可見史月艷,2009)。
圖 1-4 典型金屬陶瓷復(fù)合型光譜選擇性吸收涂層四層結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)的金屬陶瓷復(fù)合型光譜涂層借鑒了干涉濾波型光譜選擇性構(gòu),采用雙金屬陶瓷復(fù)合膜作為吸收層,相對(duì)于多層漸變結(jié)構(gòu)質(zhì)的層數(shù),降低了膜層中金屬粒子的含量以及膜層總厚度,可以況下得到滿意的光譜選擇性吸收效果(Q. C. Zhang,1996)。M. Farooq,2002)運(yùn)用等效媒質(zhì)理論,借助計(jì)算機(jī)編程模擬優(yōu)化究多層漸變涂層和典型四層結(jié)構(gòu)光譜涂層發(fā)現(xiàn):所有多層漸變能都可以采用典型四層結(jié)構(gòu)光譜涂層來等效,四層結(jié)構(gòu)光譜涂構(gòu),同時(shí)還通過制備 W-Al2O3,V-Al2O3,Co-SiO2,Cr-SiO2 光證實(shí)了以上結(jié)論。四層膜系結(jié)構(gòu)與多層漸變結(jié)構(gòu)光譜涂層相比,但前者更適用于高溫情況,因?yàn)榍罢吒髂又薪饘倏偤科S著溫度升高,發(fā)射率比后者增加更為緩慢(楊曉繼,1997)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多層光學(xué)薄膜模擬退火算法的研究[J]. 張曉娟,喬冠軍,劉漢臣. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(12)
[2]淺談太陽(yáng)能在高層住宅樓中的節(jié)能利用[J]. 沈福祥. 陜西建筑. 2010(10)
[3]基于Kramers-Kronig關(guān)系對(duì)薄膜材料光學(xué)特征的數(shù)值反演[J]. 王明軍,吳振森,李應(yīng)樂,向?qū)庫(kù)o. 紅外與激光工程. 2010(01)
[4]UBMS技術(shù)制備DLC薄膜的光學(xué)常數(shù)橢偏分析[J]. 李倩,杭凌俠,徐均琪. 應(yīng)用光學(xué). 2009(01)
[5]基于遺傳算法的光學(xué)膜系初始結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 范志剛,張愛紅,李洪兵. 光學(xué)技術(shù). 2002(06)
碩士論文
[1]中高溫太陽(yáng)光譜選擇性吸收涂層的研制[D]. 李金花.天津大學(xué) 2004
本文編號(hào):3088071
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/xnylw/3088071.html
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