红外探测器冷屏件碳纳米红外吸收涂层的研究

发布时间：2017-09-18 10:17

  本文关键词：红外探测器冷屏件碳纳米红外吸收涂层的研究

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【摘要】：红外吸收涂层因具有良好红外吸收性能而在国内外各个行业得到广泛应用。目前国内与国外相比在红外探测器冷屏件的研究上还有很大差距,尤其是对在低温工作环境中冷屏件内壁的碳纳米管红外吸收涂层的研究。依据此背景,本课题研究了在此类工作环境中具有高效红外吸收性能的涂层。本实验中采用多壁碳纳米管和球形镍粉的混合粉料作为涂料的基料,在此基料基础上添加一定量的水玻璃或磷酸盐粘结剂,制备出两种综合性能优良的红外吸收涂层,对比两种涂层的性能确定综合性能最佳的红外吸收涂层并分析其红外吸收机理。主要取得以下成果：选取10 wt%多壁碳纳米管和90wt%镍粉作为红外吸收涂料的基料配方时,基料红外吸收性能最好。当涂层中使用的粘结剂为水玻璃,基料含量为10 wt%,烘干温度为500℃时,CNTs/Ni-水玻璃涂层的综合性能最优。当使用的粘结剂为磷酸盐,基料含量为10 wt%,烘干温度为170℃时,CNTs/Ni-磷酸盐涂层的综合性能最优。通过两种涂层的红外吸收性能、抗热震性能的对比分析可知CNTs/Ni-磷酸盐红外吸收涂层的红外吸收和抗热震性能均优于CNTs/Ni-水玻璃涂层。然后通过IR、XRD、 XPS、SEM、EDS等分析检测手段对涂料和涂层的红外吸收性能、物相、微观形貌等方面进行表征。经检测发现,涂层生成物中出现一定的晶型转变而又有部分物质未参与反应继续保证涂层的热传导率,这为涂层高的红外吸收性能和良好的抗热震性能提供了保障。
【关键词】：红外吸收涂层 粘结剂 红外吸收性能 抗热震性能
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN215
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-30
• 1.1 课题研究背景10
• 1.2 红外吸收的理论基础10-16
• 1.2.1 红外吸收的概念10-14
• 1.2.2 红外吸收的机理14-16
• 1.2.3 红外探测器的工作原理16
• 1.3 红外吸收涂层的研究现状及应用16-26
• 1.3.1 红外吸收涂层的研究现状18-25
• 1.3.2 红外吸收涂层的应用25-26
• 1.4 外吸收涂层基体的化学转化膜26-28
• 1.4.1 涂层基体铜化学转化膜的定义及分类26-27
• 1.4.2 涂层基体铜化学转化膜的研究现状及机理27-28
• 1.5 本论文的研究内容及意义28-30
• 1.5.1 研究内容28
• 1.5.2 研究意义28-30
• 第二章 实验方法30-34
• 2.1 实验设备及试剂30-31
• 2.1.1 实验设备30
• 2.1.2 实验试剂30-31
• 2.2 涂层的制备工艺31-32
• 2.3 测试和表征32-33
• 2.3.1 红外吸收率的测试32
• 2.3.2 扫描电子显微镜检测32
• 2.3.3 X射线衍射仪测试32-33
• 2.3.4 TG-DSC分析33
• 2.3.5 抗热震性能测试33
• 2.4 本章小结33-34
• 第三章 红外吸收涂层基料的研究34-38
• 3.1 红外吸收涂层基料的制备34-37
• 3.1.1 基料的选择34
• 3.1.2 基料配方的确定34-35
• 3.1.3 基料合成工艺的确定35-37
• 3.2 本章小结37-38
• 第四章 红外吸收涂层的研究38-66
• 4.1 铜基体的黑化处理38-39
• 4.1.1 铜基体的表面预处理38-39
• 4.1.2 铜基体的黑化处理39
• 4.2 CNTs/Ni-水玻璃红外吸收涂层的研制39-46
• 4.2.1 涂层的制备39-40
• 4.2.2 各参数对涂层性能的影响40-46
• 4.3 CNTs/Ni-磷酸盐红外吸收涂层的研究46-52
• 4.3.1 涂层的制备46-47
• 4.3.2 各参数对涂层性能的影响因素47-52
• 4.4 两种涂层的性能对比及红外吸收机理研究52-63
• 4.4.1 两种涂层的性能对比53-54
• 4.4.2 涂层的XRD分析54
• 4.4.3 涂层的XPS分析54-61
• 4.4.4 涂层形貌分析61-63
• 4.4.5 涂层的抗热震性能分析63
• 4.5 本章小结63-66
• 第五章 结论与展望66-68
• 5.1 结论66
• 5.2 展望及建议66-68
• 致谢68-70
• 参考文献70-76
• 附录A 攻读硕士学位期间发表论文76

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本文编号：874928