金属电介质选择性吸收涂层的研究进展

介绍了涂层设计及计算,通过理论计算,聚焦式集热器能够实现热发电等对涂层表面温度的要求。当聚光比达到50倍时,涂层表面的最高工作温度达到了799℃。综述了M-Al2O3型结构涂层、金属氧化物涂层和金属氮化物涂层三种金属电介质选择性吸收涂层的研究现状,分析认为合理的涂层结构、涂层材料及基体材料是影响涂层性能的主要因素,并指出了此类涂层今后的研究方向。

大气条件下AlCrON基光谱选择性吸收涂层的热稳定性

设计并制备了Cr/AlCrN/AlCrON/AlCrO光谱选择性吸收涂层,利用GIXRD、SEM、AFM和TEM研究了退火过程中涂层微结构的演变规律。结果表明,该涂层在大气条件下、500℃退火1000 h后,其吸收率由退火前的0.910提高至0.922,发射率由退火前的0.151降低至0.114,表现出优异的热稳定性。微观组织分析表明,AlCrN和AlCrON吸收层在退火过程中发生了部分晶化,形成了氮化物纳米颗粒,这可以增加对光的反射和散射,有助于提高涂层的吸收率;退火后AlCrO减反射层中则形成了少量的Cr_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)纳米颗粒,可以减少涂层表面对太阳光的反射,有助于降低涂层的发射率。同时,退火过程中Al原子向纳米颗粒表面偏聚,并在大气环境下发生氧化形成Al_(2)O_(3)层覆盖在纳米颗粒表面,能够起到阻止纳米颗粒长大的作用,这对于维持AlCrON基光谱选择性吸收涂层微结构和光学性能的稳定性具有重要的作用。此外,涂层中的非晶基体在退火处理中仅发生结构弛豫,并且由于非晶中的原子扩散非常缓慢,有助于抑制高温条件下涂层中纳米颗粒的扩散,保证纳米颗粒不发生团聚。