TiN/TiSiN/SiN太陽能選擇性吸收光熱涂層的研究
發(fā)布時間:2021-08-19 10:03
為了滿足可持續(xù)發(fā)展的需求,人們開始利用清潔能源替代化石能源。太陽能作為清潔能源的代表,越來越受到重視。太陽能集熱器是太陽能利用中應(yīng)用最廣泛、發(fā)展最迅速的領(lǐng)域之一。平板型集熱器在我國相對較少,但其可以與建筑很好的結(jié)合,因此是太陽能熱水器未來發(fā)展的趨勢。太陽能選擇性吸收涂層對集熱器的光熱轉(zhuǎn)換至關(guān)重要,直接關(guān)系到集熱器的品質(zhì)。太陽能光譜選擇性吸收光熱涂層需要具備高的吸收率和低的發(fā)射率才能盡可能多地將低能量密度的太陽輻射能轉(zhuǎn)化為高能量密度的熱能。在我國現(xiàn)有太陽能光熱涂層生產(chǎn)條件下,研制無氧氣添加的新型光熱涂層有利于提高產(chǎn)品性能和降低生產(chǎn)成本。因此,如何制備適用于平板太陽能集熱器且有高的吸收率、低的發(fā)射率、耐溫性能優(yōu)異的無氧型光熱涂層是本課題關(guān)鍵問題所在;谝陨媳尘,采用直流反應(yīng)磁控濺射技術(shù)在不銹鋼上制備包含Cu和不包含Cu層的TiN/TiSiN/SiN太陽能選擇性吸收光熱涂層。在這個體系中,SS/Cu與SS, TiN, TiSiN和SiN分別作為金屬反射層、高吸收層、低吸收層和減反層。在優(yōu)化條件下,制備了平均吸收率為0.95和平均半球發(fā)射率為0.04的含有Cu層的光熱涂層,其太陽能的品質(zhì)因子...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1太陽光福射的能量分布圖W??Fig.?1-]?Energy?distribution?of?solar?radiation?spectruml^l??
價廉的特性,磁控姍射技術(shù)一直來是最受推崇的太陽能光涂層生產(chǎn)制各手段。??1.5太陽能選擇性吸收光熱涂層研究現(xiàn)巧??目前太陽能熱水器種類主要有平板型和真空管型兩大類熱水器。圖1-2為我??國常見的兩種類型的太陽能熱水器,其中圖1-2左側(cè)熱水器為真空管型,右側(cè)為??平板型熱水器。目前真空管太陽能熱水器在我國所有類型的太陽能熱水器市場達(dá)??弓t??到百分之九十W上的份額。隨著建筑一體化政策的實施,W及人們對高扁質(zhì)的生??活有越來越高的需求,在城市建筑中,真空管熱水器在承壓性、可靠性、安全性??和與建筑結(jié)合性等方面遇到的瓶頸問題也日益突顯。在承壓性方面,玻璃管自身??的耐壓能力不高,而且軟連接結(jié)構(gòu)的采用,使得熱水器系統(tǒng)不能很好承皮運行,??相對而言無法提供高品質(zhì)的熱水,因此限制了真空玻璃管式熱水器的進(jìn)一步推廣??和大面積的工業(yè)化應(yīng)用。另外在可靠性方面,玻璃管與金屬水箱密野需要進(jìn)行密??封
涂層每層涂層的晶體結(jié)構(gòu)情況,在優(yōu)化工芝條件下,于鐵素體不誘鋼基片上分別??沉積單層光熱涂層后,采用XRD29掃描來分析Cu/TiN/TiSiN/SiN光熱涂層每層??的晶體結(jié)構(gòu),XRD測試結(jié)果如圖4-3所示。??由圖可知在300°C下沉積的Cu層展現(xiàn)出了(111)、(200)與(220)的峰,??因而可W判斷其具有多晶的結(jié)構(gòu),這和相關(guān)文獻(xiàn)中的報道一致[32]。??由圖可知SS/TiN,SS/TiSiN和SS/SiN層的XRD圖譜中除了不誘鋼的特征??峰(Fe-Cr)?^以外,沒有其他特征峰,這說明TiN,?TiSiN和SiN?H層均為非晶??態(tài)。這一結(jié)果也和在低溫下進(jìn)巧Ti,Si)N與SiN沉積的文獻(xiàn)報道一熟33,34]。??S?含?S?t?=??5?二含?一S?-??一?r包?占??i?V?=?V? ̄?V??-cii/ss?I?主?V?玄?5?蘭??真??人1?一一?1|?.111"^?V"?".MujulF人
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]太陽能光熱轉(zhuǎn)化選擇性吸收涂層研究進(jìn)展[J]. 熊德華,陳煒,李宏. 科技導(dǎo)報. 2014(09)
[2]磁控濺射技術(shù)及其發(fā)展[J]. 李芬,朱穎,李劉合,盧求元,朱劍豪. 真空電子技術(shù). 2011(03)
[3]磁控濺射制備In摻雜ZnO薄膜及NO2氣敏特性分析[J]. 方亮,彭麗萍,楊小飛,黃秋柳,周科,吳芳,劉高斌,馬勇. 重慶大學(xué)學(xué)報. 2009(09)
[4]摻雜濃度對中頻反應(yīng)磁控濺射制備Al2O3:Ce3+薄膜發(fā)光性能的影響[J]. 閆紹峰,駱紅,廖國進(jìn),巴德純,聞立時. 真空. 2009(02)
[5]太陽能與建筑[J]. 李海英. 百科知識. 2008(17)
[6]鈦合金表面磁控濺射制備HA/YSZ梯度涂層[J]. 林東洋,趙玉濤,甘俊旗,程曉農(nóng),戴起勛. 材料工程. 2008(05)
[7]拉曼光譜的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 田國輝,陳亞杰,馮清茂. 化學(xué)工程師. 2008(01)
[8]磁控濺射制備AZO/Ag/AZO透明導(dǎo)電膜的性能研究[J]. 賈芳,喬學(xué)亮,陳建國,李世濤,王國鋒. 光電工程. 2007(12)
[9]原子力顯微鏡的基本原理及其方法學(xué)研究[J]. 朱杰,孫潤廣. 生命科學(xué)儀器. 2005(01)
[10]X射線衍射在納米材料物理性能測試中的應(yīng)用[J]. 張澤南. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2002(01)
本文編號:3351205
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1太陽光福射的能量分布圖W??Fig.?1-]?Energy?distribution?of?solar?radiation?spectruml^l??
價廉的特性,磁控姍射技術(shù)一直來是最受推崇的太陽能光涂層生產(chǎn)制各手段。??1.5太陽能選擇性吸收光熱涂層研究現(xiàn)巧??目前太陽能熱水器種類主要有平板型和真空管型兩大類熱水器。圖1-2為我??國常見的兩種類型的太陽能熱水器,其中圖1-2左側(cè)熱水器為真空管型,右側(cè)為??平板型熱水器。目前真空管太陽能熱水器在我國所有類型的太陽能熱水器市場達(dá)??弓t??到百分之九十W上的份額。隨著建筑一體化政策的實施,W及人們對高扁質(zhì)的生??活有越來越高的需求,在城市建筑中,真空管熱水器在承壓性、可靠性、安全性??和與建筑結(jié)合性等方面遇到的瓶頸問題也日益突顯。在承壓性方面,玻璃管自身??的耐壓能力不高,而且軟連接結(jié)構(gòu)的采用,使得熱水器系統(tǒng)不能很好承皮運行,??相對而言無法提供高品質(zhì)的熱水,因此限制了真空玻璃管式熱水器的進(jìn)一步推廣??和大面積的工業(yè)化應(yīng)用。另外在可靠性方面,玻璃管與金屬水箱密野需要進(jìn)行密??封
涂層每層涂層的晶體結(jié)構(gòu)情況,在優(yōu)化工芝條件下,于鐵素體不誘鋼基片上分別??沉積單層光熱涂層后,采用XRD29掃描來分析Cu/TiN/TiSiN/SiN光熱涂層每層??的晶體結(jié)構(gòu),XRD測試結(jié)果如圖4-3所示。??由圖可知在300°C下沉積的Cu層展現(xiàn)出了(111)、(200)與(220)的峰,??因而可W判斷其具有多晶的結(jié)構(gòu),這和相關(guān)文獻(xiàn)中的報道一致[32]。??由圖可知SS/TiN,SS/TiSiN和SS/SiN層的XRD圖譜中除了不誘鋼的特征??峰(Fe-Cr)?^以外,沒有其他特征峰,這說明TiN,?TiSiN和SiN?H層均為非晶??態(tài)。這一結(jié)果也和在低溫下進(jìn)巧Ti,Si)N與SiN沉積的文獻(xiàn)報道一熟33,34]。??S?含?S?t?=??5?二含?一S?-??一?r包?占??i?V?=?V? ̄?V??-cii/ss?I?主?V?玄?5?蘭??真??人1?一一?1|?.111"^?V"?".MujulF人
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]太陽能光熱轉(zhuǎn)化選擇性吸收涂層研究進(jìn)展[J]. 熊德華,陳煒,李宏. 科技導(dǎo)報. 2014(09)
[2]磁控濺射技術(shù)及其發(fā)展[J]. 李芬,朱穎,李劉合,盧求元,朱劍豪. 真空電子技術(shù). 2011(03)
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[4]摻雜濃度對中頻反應(yīng)磁控濺射制備Al2O3:Ce3+薄膜發(fā)光性能的影響[J]. 閆紹峰,駱紅,廖國進(jìn),巴德純,聞立時. 真空. 2009(02)
[5]太陽能與建筑[J]. 李海英. 百科知識. 2008(17)
[6]鈦合金表面磁控濺射制備HA/YSZ梯度涂層[J]. 林東洋,趙玉濤,甘俊旗,程曉農(nóng),戴起勛. 材料工程. 2008(05)
[7]拉曼光譜的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 田國輝,陳亞杰,馮清茂. 化學(xué)工程師. 2008(01)
[8]磁控濺射制備AZO/Ag/AZO透明導(dǎo)電膜的性能研究[J]. 賈芳,喬學(xué)亮,陳建國,李世濤,王國鋒. 光電工程. 2007(12)
[9]原子力顯微鏡的基本原理及其方法學(xué)研究[J]. 朱杰,孫潤廣. 生命科學(xué)儀器. 2005(01)
[10]X射線衍射在納米材料物理性能測試中的應(yīng)用[J]. 張澤南. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2002(01)
本文編號:3351205
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