大气条件下AlCrON基光谱选择性吸收涂层的热稳定性

作     者：王晓波 王墉哲 程旭东 蒋蓉 WANG Xiaobo;WANG Yongzhe;CHENG Xudong;JIANG Rong

作者机构：晋中学院数学系晋中030619 中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070 

基　　金：国家自然科学基金项目No.52002159 国家高技术研究发展计划项目No.2009AA05Z440 

出 版 物：《金属学报》 (Acta Metallurgica Sinica)

年 卷 期：2021年第57卷第3期

页      码：327-339页

摘      要：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。

主 题 词：光谱选择性吸收涂层 金属-电介质涂层 热稳定性 光学性能 

学科分类：0806[工学-电气类] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0815[工学-矿业类] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0813[工学-化工与制药类] 0802[工学-机械学] 0703[理学-化学类] 0814[工学-地质类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11900/0412.1961.2020.00244

馆 藏 号：203102202...