柔性太阳能高反射材料的制备关键技术与性能研究
本文关键词：柔性太阳能高反射材料的制备关键技术与性能研究 出处：《华南理工大学》2016年硕士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：太阳能作为一种新型清洁能源,具有绿色环保不污染环境、能量高、范围遍及全球等优点。特别是在当前世界各国面临能源日益紧缺的情况下,人们已把太阳能作为现代主要新能源之一。因此,利用太阳能实现人类历史上的能源变革,已成为今后能源开发的主要趋势之一。太阳能光热发电是太阳能利用主流方式之一,但其效率受制于核心部件聚光系统,具有优异可成型性和高反射率的柔性高反射薄膜材料是解决这一问题的较好方法。本文利用MEVVA离子注入对聚碳酸酯(PC)表面进行铜离子注入改性,以提高反射膜与基材的结合强度和相关性能,对离子改性前后的PC表面化学组成、力学性能以及润湿性能进行了研究。在注入改性的基础上,利用磁过滤阴极真空弧技术(FCVAD)在其表面镀制一层金属铝反射膜,探讨了工艺参数弧流、负压、占空比、沉积库伦数对膜层反射率的影响,确定铝膜的最佳工艺参数和厚度。并在此基础上,用磁控溅射在铝膜表面镀制二氧化硅(SiO2)保护层,探索该保护层的最佳厚度以及厚度对材料反射率的影响。最后对柔性高反射材料的耐老化和耐摩擦等综合性能进行了研究。结果表明:改性后的PC材料表面硬度、润湿性等都有不同程度的提高,表面粗糙度减小,改性后的PC表面化学组成发生了明显变化。铝膜的反射性能主要与制备工艺参数有关,其对反射性能的影响主要是影响铝膜的空间结构、致密度和成膜粒子大小。其中最佳制备参数为:弧流=100 A,负压=400 V,占空比=10%,沉积库伦数=1.2×104mc,此时铝膜厚度为75 nm。SiO2保护层的最佳厚度为160 nm,此时该柔性反射材料的可见光反射率和太阳光反射率分别为88.07%和89.32%,并具有良好的膜基结合力、耐摩擦和耐老化等性能。最后,采用FCVAD和磁控溅射两种薄膜制备技术在玻璃基材上制得厚度分别为75nm和165nm Glass/Al高反射薄膜,研究了薄膜的反射率、表面形貌、耐摩擦和耐老化等性能。结果表明:在双方工艺都优化的条件下,FCVAD技术制备的铝膜性能要优于磁控溅射制备同厚度的铝膜。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB34
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本文编号：1325731
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