SS-Mo-Al2O3及SS-W-Al2O3高溫光譜選擇性吸收涂層的設(shè)計制備及性能研究.pdf

1、在太陽能光熱利用中，為了能夠從太陽輻射中獲得更多的能量，多年來研究者不斷研究與開發(fā)光譜選擇性好、性能優(yōu)異的光譜選擇性吸收涂層。光譜選擇性吸收涂層的結(jié)構(gòu)與材料選擇是影響涂層性能的主要因素。金屬 Mo已廣泛應(yīng)用于制備傳統(tǒng)金屬-半導體串列結(jié)構(gòu)的光譜選擇性系數(shù)涂層中，Mo的主要作用是做紅外反射層以及吸收層的填充金屬。
　　本論文中，利用磁控濺射技術(shù)在不銹鋼基底上制備了織構(gòu)化的金屬Mo層，其吸收率達到0.80，發(fā)射率達到0.06。為探究單層

2、金屬 Mo的性能，對其進行了 X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、原子力顯微鏡（AFM）以及光譜選擇性測試等表征。結(jié)合其光譜選擇性與表面粗糙度，最終選擇了最優(yōu)的單層金屬Mo厚度。在此基礎(chǔ)上，為提高吸收涂層的光譜選擇性，在其表面利用磁控濺射技術(shù)制備了Al2O3減反射層。經(jīng)優(yōu)化設(shè)計，最終涂層的吸收率達0.90，發(fā)射率為0.08。
　　光譜選擇性吸收涂層的熱穩(wěn)定性直接決定了其使用壽命，本論文考察了SS/Mo/Al2O3涂層在

3、空氣和真空環(huán)境下的熱穩(wěn)定性。利用X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、原子力顯微鏡（AFM）、拉曼光譜儀（Raman）等表征手段對涂層退火前后表面形貌、顯微結(jié)構(gòu)、化學組成分布、涂層之間的遷移其光學性質(zhì)進行分析。研究結(jié)果表明，SS/Mo/Al2O3涂層在空氣中350 oC和真空600 oC下性能穩(wěn)定，涂層的光學性能未發(fā)生較大改變（吸收率為0.87~0.90，發(fā)射率達0.06~0.08），同時涂層表面形貌及內(nèi)部結(jié)構(gòu)無明顯變化。表明