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。     

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。     

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。     

太阳选择性吸收薄膜中干涉条件的近似计算

从菲涅尔方程出发对太阳选择性吸收薄膜的干涉作用进行了讨论,以介电膜,吸收膜和金属底层组合形成的太阳选择性吸收膜系为代表,对该膜系在可见－近代外光波段表成零反射率的干涉条件进行了推导。结果能满意地解释干涉型太阳选择性吸收薄膜的光谱选择性吸附特性,并对膜系的设计有积极的指导意义。     

新型太阳光谱选择性吸收涂层的热稳定性

利用铝合金靶 (LY13) 在氩气和空气气氛中进行直流反应溅射 ,可以得到渐变型或干涉型太阳光谱选择性吸收涂层。当氩气与空气之比大于 0 14～ 0 16时得到由AlxOy 和AlNx 组成的纯介质膜 (AlxOy AlNx)其折射率 (n)和消光系数 (k)分别为 1 6 5～ 1 88和 0 0 0 2～ 0 .0 0 5。将AlxOy AlNx 膜和纯AlN膜作为减反射膜分别沉积在具有相同吸收层的样品上 ,在真空压强 4 5× 10 3 Pa,4 0 0℃下烘烤 30min ,AlxOy AlNx 比AlN更稳定。在高硼硅玻璃和抛光不锈钢上 ,沉积了厚度约为 2 5 0nm的吸收涂层 (AlxOy AlNx Al)和 6 0nm厚的减反射层 (AlxOy AlNx)构成太阳光谱选择性表面。真空中 4 0 0℃、5 0 0℃、6 0 0℃ ,烘烤 30min后 ,其α/ε反而由 11 4升高至 14 4 6 ;5 5 0℃烘烤4 0h与 4 5 0℃烘烤 10h相比仅仅发射率稍微有点升高 ,其吸收比不变。试样在空气中 35 0℃烘烤 10h与真空中4 5 0℃烘烤 10h的结果相当接近 ,它们的α/ε分别是 13 0和 13 2 9。     

真空镀膜工艺对选择性吸收膜性能的影响

报道了不同镀膜工艺制备的太阳能选择性吸收膜的性能，并对其发展方向进行了探讨。     

太阳光谱选择性吸收表面光学性能计算

发展了多层结构吸收表面的反射率优化设计计算方法，ＳｉＯ２／Ｍｏ－Ｎ－Ｏ／Ｍｏ选择性吸收表面的计算结果与实测结果基本一致，其太阳吸收率和发射率分别为０．９４、０．１９和０．９２、０．２１（６００℃，真空中９０ｍｉｎ退火）。     

不同吸热涂层平板集热器的热性能衰减研究

为分析不同吸热涂层平板集热器的热性能衰减,以蓝膜、阳极氧化和黑铬集热器为研究对象,基于太阳集热器热性能测试平台,对集热器热性能及空晒老化性能进行测试。分别测试吸热涂层样品的吸收比和发射比,分析空晒前后平板集热器吸收比、发射比和瞬时效率的变化情况及影响因素。研究结果表明:在温度约为18℃的工况下,蓝膜集热器热性能为75.5%,黑铬为73.4%,阳极氧化为69.3%,吸热涂层的光学性能是影响平板集热器热性能的主要因素。平板集热器瞬时效率、吸收比和发射比变化情况的依存关系为Δη≈9.553Δα-1.213Δερ,该式可衡量平板集热器的热性能衰减度。通过空晒老化性能实验可知,提高平板集热器吸热涂层的抗腐蚀、抗氧化能力,可延长集热器的使用寿命。     

磁控反应溅射Ni-Cr选择性吸收薄膜

以铜和镍铬合金为靶材,用磁迭反应溅射法制备具有干涉效应的Ｎｉ－Ｃｒ选择性吸收薄膜,用ＡＥＳ,ＴＥＭ研究薄膜的结构和组成。结果表明,薄膜由１０ｎｍ大小的颗粒组成,太阳吸收比αｓ＝０．９３,发射率εｎ＝０．０６３,具有良好的选择性。     

NiCr系光谱选择性吸收薄膜的结构与性能表征

采用磁控溅射技术制备了优良的NiCr系深蓝色太阳光谱选择性吸收薄膜，测试了样品的太阳吸收比和热发射比，αs=0．90～0．94，ε=0．08～0．16(80℃)。用椭偏法测量了两层膜系的光学常数，借助扫描电镜、透射电镜、X射线衍射对薄膜进行了表征，并初步讨论了溅射工艺对样品结构形貌和光学性能的影响。     

高温太阳光谱选择性吸收涂层计算机模拟

在近几年国际高温涂层研究的基础上,根据理论研究和实验结果从几方面因素(如材料、膜层结构、陶瓷中金属组分等)分析了其对高温吸收涂层效率的影响.在Mo-Al2O3双吸收层涂层的基础上,利用计算机计算了金属体积分数配比和膜层厚度变化下整个涂层的吸收比和发射比,计算结果表明,膜厚和吸收层中Mo的体积分数对涂层的吸收比和发射比影响效果差异较大,选择合适的控制因子不仅可以提高涂层的吸收比(a=0.92-0.95),而且还能有效控制涂层的发射比(ε≤0.05).