黑镍涂层的制备与光学性能研究

研究了以玻璃为基材，用电镀的方式制备Black Nickel-Cu-Glass选择性吸收涂层的方法，该涂层获得了α=0.93-0.95,ε=0.05-0.06,α/ε=15的光学性能，论述了制备条件和膜层厚度及基材表面光洁度对光学性能的影响。由实验结果得出双层黑镍的最佳厚度为0.048-0.063mg/cm^3，意志支黑镍的最佳厚度为0.040-0.052mg/cm^2以及涂层组成的主要成分的比例范围，用图示法详细说明了镀液温度对涂层光学性能的影响。     

硫化铅选择性涂层的研制

本文报道一种我所研制成的低成本选择性硫化铅涂层,其太阳吸收率α_s=0.91—0.94,红外发射率ε_n=0.34—0.58。研究了配比、厚度和颗粒度对涂层光学性能的影响,硫化铅颗粒分布峰值位于2微米附近时,可获得较好的光学性能,该峰值刚好位于选择性涂层光谱的截止波长。作为粘合剂,沥青清漆在红外光谱范围有良好的透明性。     

二氧化锡选择性透过涂层对平板集热器效率的影响

本文报道了水解法制备的选择性透过氧化锡涂层的特性(太阳透过率τ=0.69—0.71,红外发射率ε=0.24—0.31),研究了涂层厚度和导电性对涂层光学性能的影响。有涂层与无涂层单层玻璃盖板平板集热器相比,效率无明显提高。第二层内表面有涂层的双层玻璃盖板集热器与普通双层玻璃盖板集热器相比,效率有一定的提高,并且集热温度较高。     

Fe2O3—Cr2O3选择性吸收涂层的研究

研究了Ｆｅ２Ｏ３－Ｃｒ２Ｏ３有机硅改性丙烯酸选择性吸收涂层及其与ＴｉＯ２－ＳｉＯ２选择性透过膜复合涂层的性能，讨论了影响涂层光学性能的因素。当黑色颜料用量为４０－５０％、粒径０．０５－０．５μｍ、掺铝箔２０％左右、涂层厚度的２μｍ时，涂层光学性能较佳。该涂层还有较好的力学、耐腐蚀及耐老化等性能。涂敷ＴｉＯ２－ＳｉＯ２薄膜后其光学性能、硬度和耐蚀性等均得到改善。     

AlCrON太阳能选择性吸收涂层的制备及性能研究

采用直流反应磁控溅射及空气中300℃热处理法在Cu基底上制备Al Cr ON太阳能选择性吸收涂层。对所制备涂层的光谱选择性吸收性能和热稳定性能进行表征,涂层的吸收比和发射比分别为0.921和0.075。结果表明涂层具有较高的光学性能。另外,空气中300℃、100 h热处理后涂层的光学性能几乎不变,表明该涂层适用于平板太阳集热器。     

SiCrOxNy选择性吸收涂层制备及性能研究

采用直流及中频反应溅射在铜基底上沉积SiCrO_xN_y光谱选择性吸收涂层。对该涂层的光学性能进行表征,其吸收比为0.938,80℃发射比为0.07。经300℃,200 h热处理后,吸收比无明显变化,发射比小幅升高;俄歇电子能谱(AES)分析显示,界面处元素扩散和Cu基底氧化是涂层光学性能下降的主要原因。在35℃下进行5%盐雾腐蚀试验,腐蚀初期涂层发射比迅速升高,腐蚀36 h后吸收比衰减加速,涂层表面开始出现剥落现象;致密的SiO2减反射层对增强涂层耐盐雾腐蚀性能有明显效果。     

未来高性能发动机活塞环的热喷涂发展

等离子喷涂由于适用材料广泛，能够满足许多摩擦学性能，因而在欧洲得到极大的发展。喷涂参数对于改进涂层结构，从而改进涂层磨损、结合力、内聚力及耐腐蚀性能非常重要。首先研究了喷涂用等离子气体，然后通过试验优选了所有喷涂参数。除喷涂参数外，粉末成份对涂层摩擦学性能也有较大影响。为降低活塞环-缸套摩擦副磨损，对几种粉末进行了对比试验。通过理想化试验与发动机试验相结合，表征了一些钼基涂层的摩擦学行为。     

低发射比测量有了“新武器”

太阳能选择性吸收涂层是太阳能热利用行业中最核心的功能材料,表征其光学性能的关键指标主要是太阳吸收比α和热发射比ε.太阳能热利用企业为了推动技术进步,不断研发性能更优越的太阳能选择性吸收涂层,追求更高的太阳吸收比α和更低的热发射比ε,并做到涂层均匀、性能稳定.因此,太阳能选择性吸收涂层光学性能的准确测量是十分重要的技术.     

阳极氧化电解着色铝选择性吸收涂层的光学性能研究

本文报道了阳极氧化电解着色铝选择性吸收涂层的光学性能,其太阳吸收率α_s和热发射率ε_n分别为0.94(AM2)和0.10。给出了Ni粒子在多孔性Al_2O_2膜中浓度成梯度变化的结构模型。应用Bruggeman有效介质理论和多层膜系矩阵方法对涂层的光谱反射率进行了计算,讨论了表面形貌对涂层光学性能的影响。     

SnO_2/CrON/Cu太阳能选择性吸收涂层循环热冲击性能研究

采用DC磁控溅射法制备SnO_2/CrON/Cu太阳能光谱选择性吸收涂层并进行中低温循环热冲击试验。对所制备涂层循环热冲击试验前后的光学性能和热稳定性进行表征。该涂层沉积态的吸收比为0.927,100℃发射比为0.048,在25℃/300℃的中低温下经264.25 h的循环热冲后涂层表面粗糙度几乎不变,未出现明显的元素扩散。吸收比仅衰减为0.912,发射比仅增加为0.076。表明该涂层适用于中低温光热利用领域。     

真空沉积双层黑铬选择性涂层

本文介绍了用于全玻璃真空管太阳能集热器的真空沉积双层黑铬选择性涂层的工艺和性能。其α_s为89％—91％,ε_n为5％—7％(80℃)。该涂层经300℃—400℃、1小时的烘烤后,α_s和ε_n基本没有变化。 应用激光干涉法,在λ=6328(?)波长下对每层黑铬涂层的光学常数进行了初步测定,并用测定的数据计算了该波长下双层涂层的反射率,其结果与分光光度计测定的反射率基本相符。结果表明,第二层黑铬具有减反射作用,因而使真空沉积的双层黑铬选择性涂层具有较高的吸收率,并仍保持其低的红外发射率。 还应用了电子显微镜、电子衍射与x光衍射等对黑铬选择性涂层进行了表面形貌观察与物相分析。 对所试制的真空沉积双层黑铬真空集热样管的试验表明,涂双层黑铬的真空集热管的集热性能优于单层黑铬的集热管。     

电解着色阳极氧化铝涂层

电解着色阳极氧化铝涂层具有优良的光学性能,其太阳吸收率达0.91—0.06,红外发射率只有0.1—0.2。在200℃工作条件下,该涂层的光学性能十分稳定,若在400℃下进行短时间处理,还可使它的发射率进一步下降。因此,它是一种很有前途的新型选择性吸收涂层。     

太阳能集热系统减反射涂层的研究

报道了用国产ＳＳ－１硅溶胶制备减反射涂层的方法。硼硅玻璃经减反射处理后反射率降低４．５％。讨论了影响涂层光学性能的因素。用该法制备的减反射膜光学性能优良，生产设备简单，原料价格便宜，适宜在平板和真空管集热器玻璃表面上大面积涂覆减反射膜。     

压气机叶片涂层分析及应用

介绍了涂层系统(金属陶瓷涂层和改善表面粗糙度、增强防腐蚀能力的面层)的性能试验及工艺试验情况。通过一系列试验了解了该涂层系统的性能,掌握了喷涂工艺,并分析了影响涂层质量的因素以及常见的缺陷。研究成果可为压气机叶片涂层的分析研究提供参考。     

TiAlON涂层微观结构与光学性质研究

通过控制氧气与氮气流量比,使用反应磁控溅射技术在抛光硅片表面制备TiAlON涂层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、光谱椭偏仪(SE)分析氧氮比对涂层的微观结构与光学性能的影响。结果表明,TiAlON涂层具有与TiAlN涂层相同的面心立方结构(NaCl型)。随着溅射氧气分压的升高,涂层的柱状晶结构变得模糊。通过控制涂层的成分,TiAlON涂层的光学性质可由类金属特性向半导体特性以及陶瓷特性转变,说明TiAlON涂层具有可控的光学常数,可作为太阳能光谱选择性吸收涂层的候选材料。     

新型太阳能彩色选择性吸收涂层的研制

彩色太阳能吸收涂层可与建筑物及其外部环境相协调。采用适宜的电解液及工艺参数,利用三步电解着色法制备了-红色系太阳能彩色吸收涂层,并与二步电解法进行对比。结果表明,利用三步电解着色法制备的涂层,光学性能有了很大提高,太阳吸收比从0．5～0．6提高到0．8以上,热发射率由原来的0．4～0．5降低到0．35～0．40。该工艺可获得一系列装饰性较强的红色吸收涂层,具有潜在的应用前景。     

基于Matlab和正交实验法研究W-Al_2O_3系太阳能吸收膜光学性能变化规律

基于Matlab软件编程,以耐高温双干涉型W-Al_2O_3系太阳能吸收膜为例,采用正交实验方法,模拟研究W-Al_2O_3系高温太阳能吸收膜结构变化对其光学性能的影响规律,找出影响涂层光学性能的关键因素,经过膜系结构优化,获得吸收比达0.929、550℃发射比仅为0.075的涂层组合。     

采光涂层材料的光性

利用光学干涉原理设计和研究光谱选择性涂层是当前太阳能利用研究的一个重要方面,这种涂层基本上都是由一些折射率高低不同的膜层交替叠合而成,只要适当选择不同折射率的材料,控制膜层厚度和层数,就可制成各种性能的采光涂层。本文从评价材料的重要光学常数折射率着手,从化学键参数出发,运用原子量、电负性、以及电荷-半径比等参数来研究材料的折光性。总结了单一元素、离子型卤化物、氧化物和非氧化物等近二百种材料的组成、结构、化学键参数与折射率的关系。探索各类材料的折射率变化规律,预测某些材料的折射率范围。     

涡轮叶片用渗Al涂层高温氧化行为

采用料浆法在涡轮叶片材料K4104镍基高温合金表面制备渗Al涂层,利用静态高温氧化以及多种物理测试方法研究了渗Al涂层的防护性能。对试验过程中氧化动力学特征及氧化膜形貌的变化进行了深入的分析。试验结果表明:渗Al涂层改善了合金的抗氧化性能;长时间的高温氧化使渗Al涂层/基体间出现空洞,导致氧化膜剥落,涂层的抗氧化性能有一定程度减弱。     

R20型燃气轮机在焦炉煤气下导向叶片高温防护涂层研究

利用超音速火焰喷涂技术制备了3种抗高温腐蚀和冲蚀的涂层。对3种涂层的抗冲蚀和高温氧化性能做了预研究,然后选出性能较好的进行了现场装机试验。结果表明:超音速火焰喷涂制备MCrAlY+Al_2O_3(机械混合)涂层与NiCr+Cr_3C_2涂层抗高温氧化腐蚀与抗冲蚀性能较好,850℃+100h条件下基本没有氧化,可以作为现场试验涂层之一;R20型燃气轮机在焦炉煤气下导叶涂层综合性能由好到差排序为:MCrAlY+Al_2O_3涂层NiCoCrAlYTa涂层NiCoCrAlY涂层NiCr+Cr_3C_2涂层;对于气质较差的焦炉煤气,MCrAlY+Al_2O_3涂层可以延长叶片使用寿命约3000h。