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

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

摘要：本文針對(duì)高溫環(huán)境下的光譜選擇性吸收涂層進(jìn)行了設(shè)計(jì)制備及性能研究。通過采用SS/Mo/Al2O3和SS/W/Al2O3兩種涂層結(jié)構(gòu)，研究了它們?cè)诟邷貤l件下的光譜選擇性吸收特性。通過表征實(shí)驗(yàn)，包括光譜分析以及熱循環(huán)測(cè)試等，對(duì)涂層的性能進(jìn)行了評(píng)估，并進(jìn)行了比較分析。

關(guān)鍵詞：高溫光譜選擇性吸收涂層，SS/Mo/Al2O3，SS/W/Al2O3，設(shè)計(jì)，制備，性能研究

引言：

在高溫環(huán)境下，金屬的表面吸收能力可能會(huì)下降，導(dǎo)致能量損失，從而影響設(shè)備的工作效率。為了降低能量損失，光譜選擇性吸收涂層被廣泛應(yīng)用于各種高溫設(shè)備，比如太陽(yáng)能熱發(fā)電站、航空發(fā)動(dòng)機(jī)等。然而，高溫條件下光譜選擇性吸收涂層的穩(wěn)定性和選擇性能仍然是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。因此，本文通過設(shè)計(jì)制備SS/Mo/Al2O3和SS/W/Al2O3兩種涂層結(jié)構(gòu)，研究其在高溫下的光譜選擇性吸收特性。

實(shí)驗(yàn)方法：

1.材料制備：通過電子束蒸發(fā)技術(shù)，將Mo和W材料沉積薄層在SS基底上，并采用制備好的溶膠-凝膠方法制備Al2O3涂層。

2.涂層性能測(cè)試：使用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)試涂層的反射光譜，以及吸收光譜，確定其吸收波長(zhǎng)范圍。并通過光熱循環(huán)測(cè)試評(píng)估涂層在高溫下的穩(wěn)定性。

3.構(gòu)建模型并模擬：在計(jì)算機(jī)上建立涂層模型，通過模擬程序進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

結(jié)果與討論：

通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試，得到了SS/Mo/Al2O3和SS/W/Al2O3兩種涂層的反射光譜和吸收光譜。結(jié)果顯示，Mo和W材料能夠吸收長(zhǎng)波長(zhǎng)的光，而Al2O3能夠吸收短波長(zhǎng)的光，從而實(shí)現(xiàn)了光譜選擇性吸收。熱循環(huán)測(cè)試結(jié)果表明，兩種涂層在高溫條件下具有較好的穩(wěn)定性，保持了吸收能力。對(duì)比分析顯示，SS/Mo/Al2O3涂層在吸收波長(zhǎng)范圍上更廣，而SS/W/Al2O3涂層在吸收效率上較高。

結(jié)論：

通過本研究，我們成功設(shè)計(jì)制備了SS/Mo/Al2O3和SS/W/Al2O3兩種高溫光譜選擇性吸收涂層，并對(duì)其性能進(jìn)行了評(píng)估。研究結(jié)果表明，這兩種涂層在高溫條件下具有較好的光譜選擇性吸收特性，并且具有良好的穩(wěn)定性。此外，兩種涂層在吸收波長(zhǎng)范圍和吸收效率上存在差異，可根據(jù)不同需要進(jìn)行選擇。本研究為高溫環(huán)境下的光譜選擇性吸收涂層的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供了理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論，本研究成功設(shè)計(jì)制備了兩種高溫光譜選擇性吸收涂層：SS/Mo/Al2O3和SS/W/Al2O3。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，Mo和W材料能夠吸收長(zhǎng)波長(zhǎng)的光，而Al2O3能夠吸收短波長(zhǎng)的光，實(shí)現(xiàn)了光譜選擇性吸收。光熱循環(huán)測(cè)試表明，兩種涂層在高溫條件下具有較好的穩(wěn)定性，并保持了吸收能力。對(duì)比分析顯示，SS/Mo/Al2O3涂層在吸收波長(zhǎng)范圍上更廣，而SS/W/Al2