SS-O太阳光谱选择性吸收表面的研究
发布时间：2021-09-07 12:44
目前国内平板太阳能集热器选择性吸收膜系主要依靠进口,因此制备出一种工艺简单、成本低廉、性能优良稳定的选择性吸收表面有极其重要的意义。本文采用直流反应磁控溅射的制备方法,选择铜（Cu）为基材,不锈钢（SS）为主要靶材,氧气（O2）为反应气体,制备SS-O太阳光谱选择性吸收表面,应用于平板集热器。主要的研究内容及成果如下：1、建立选择性吸收表面模型,设计结构,确定表面所采用的类型。优化分析,确定表面层数、填充因子的种类以及初定溅射参数范围。2、采用控制单一变量的方法,在初定的溅射参数范围内进行大量对比实验,得出溅射参数与样本光学性能之间的关系。将最先进的德国TINOX样本作为参照,利用分光光度计、盐雾机、烘箱等实验设备,对样本的光学性能、抗腐蚀性能、热稳定性能及湿热稳定性能等指标进行测定。选择几组典型样本对比分析,得出综合性能优良稳定的样本,并得出制备该种选择性吸收表面的工艺参数,以及利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对该样本的两吸收层和断面的微观结构进行分析。3、将四层结构样本的每层分别制成单层薄膜样本,利用单层薄膜样本的反射率、透射率以及厚度等初始参数,采用Hadle...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
中文摘要
ABSTRACT
目录
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 选择性吸收表面的发展历史
1.3 太阳能选择性吸收表面的发展现状
1.4 太阳能选择性吸收表面的作用原理
1.4.1 太阳光谱选择性吸收表面的含义
1.4.2 选择性吸收表面的原理
1.5 选择性吸收表面的基本类型
1.5.1 本征吸收型
1.5.2 电介质-金属干涉叠加型
1.5.3 表面微不平型
1.5.4 电介质-金属复合型
1.6 选择性吸收表面的常见制备方法
1.7 研究目标及内容
2 多层渐变选择性吸收表面设计
2.1 模型的建立
2.2 靶材的选择
2.3 膜系的设计
2.3.1 复合膜系的结构
2.3.2 膜系层数的优化设计
2.3.3 膜系填充因子的优化
2.4 直流磁控反应溅射原理
2.5 反应溅射参数的确定
2.5.1 填充因子的选择
2.5.2 靶面与基片的距离
2.5.3 溅射功率
2.6 实验应用的设备及相关原理
2.6.1 磁控溅射镀膜设备
2.6.2 分光光度计
2.6.3 红外光谱分析仪
2.6.4 烘箱
2.6.5 盐雾机
2.6.6 台阶仪
2.6.7 X-射线衍射仪
2.6.8 扫描电镜
3 SS-O选择性吸收表面的实验研制与性能测试
3.1 基片的处理
3.2 试样的制备
3.3 光学性质的测定与对比
3.3.1 光学性质的测定
3.3.2 与德国样片的对比
3.4 抗腐蚀性能的对比
3.4.1 抗腐蚀试验方法
3.4.2 抗腐蚀实验结论
3.5 热稳定性能的对比
3.5.1 热稳定性试验方法
3.5.2 热稳定性试验结论
3.6 湿热稳定性的对比
3.7 表征测试
3.7.1 XRD衍射实验
3.7.2 SEM电镜实验
3.8 本章小结
4 单层太阳能光谱薄膜光学常数的计算和数据处理
4.1 光学常数测定的理论依据
4.2 用hadley方程反演计算确定n(λ)和k(λ)
4.2.1 测量值的修正
4.2.2 薄膜光学常数的计算
4.3 光学常数的计算及结果
4.3.1 单层膜的制备条件
4.3.2 单层薄膜的透射率与反射率曲线
4.3.3 单层薄膜的n,k理论计算曲线
4.4 本章小结
5 结论
参考文献
附录A
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]中高温太阳能选择性吸收涂层的研究进展[J]. 路阳,马榕彬,王智平,王军伟,王克振. 材料导报. 2012(01)
[2]直流磁控溅射的应用概述[J]. 李丽. 职业技术. 2011(09)
[3]国内外磁控溅射靶材的现状及发展趋势[J]. 储志强. 金属材料与冶金工程. 2011(04)
[4]新型中高温太阳能选择性吸收涂层的研制[J]. 李海亮,孔祥永,褚路轩,李祥,姚伯龙,倪才华. 涂料工业. 2011(05)
[5]我国太阳能供暖的研究与分析[J]. 胡志领. 科技创新导报. 2011(01)
[6]真空磁控溅射法沉积平板集热器板芯选择性吸收涂层[J]. 魏海波,龚肖南,孙清,张君薇. 真空. 2010(03)
[7]中高温太阳能选择性吸收涂层[J]. 李时润,徐熙平,李刚,孙龙,金玉奇. 太阳能. 2010(03)
[8]TiO2薄膜成分和结构分析及其对折射率的影响[J]. 刘成士,伍登学,赵利利,廖志君,卢铁城. 稀有金属材料与工程. 2009(S2)
[9]太阳光谱选择性吸收薄膜研究综述[J]. 付淑英,柳碧清,李荣. 新余高专学报. 2009(03)
[10]Preparation and thermal stability on non-vacuum high temperature solar selective absorbing coatings[J]. HAO Lei,WANG ShuMao,JIANG LiJun,LIU XiaoPeng,LI HuaLing & LI ZhiNian General Research Institute for Nonferrous Metals,Beijing 100088,China. Chinese Science Bulletin. 2009(08)
硕士论文
[1]碳化物金属陶瓷太阳能选择性吸收涂层制备工艺及性能的研究[D]. 陈伟.武汉理工大学 2011
[2]太阳能光伏电池变换器研究[D]. 杨杰.华中科技大学 2009
[3]太阳能吸收式制冷系统研究[D]. 谢文韬.哈尔滨工程大学 2008
本文编号：3389570
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
中文摘要
ABSTRACT
目录
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 选择性吸收表面的发展历史
1.3 太阳能选择性吸收表面的发展现状
1.4 太阳能选择性吸收表面的作用原理
1.4.1 太阳光谱选择性吸收表面的含义
1.4.2 选择性吸收表面的原理
1.5 选择性吸收表面的基本类型
1.5.1 本征吸收型
1.5.2 电介质-金属干涉叠加型
1.5.3 表面微不平型
1.5.4 电介质-金属复合型
1.6 选择性吸收表面的常见制备方法
1.7 研究目标及内容
2 多层渐变选择性吸收表面设计
2.1 模型的建立
2.2 靶材的选择
2.3 膜系的设计
2.3.1 复合膜系的结构
2.3.2 膜系层数的优化设计
2.3.3 膜系填充因子的优化
2.4 直流磁控反应溅射原理
2.5 反应溅射参数的确定
2.5.1 填充因子的选择
2.5.2 靶面与基片的距离
2.5.3 溅射功率
2.6 实验应用的设备及相关原理
2.6.1 磁控溅射镀膜设备
2.6.2 分光光度计
2.6.3 红外光谱分析仪
2.6.4 烘箱
2.6.5 盐雾机
2.6.6 台阶仪
2.6.7 X-射线衍射仪
2.6.8 扫描电镜
3 SS-O选择性吸收表面的实验研制与性能测试
3.1 基片的处理
3.2 试样的制备
3.3 光学性质的测定与对比
3.3.1 光学性质的测定
3.3.2 与德国样片的对比
3.4 抗腐蚀性能的对比
3.4.1 抗腐蚀试验方法
3.4.2 抗腐蚀实验结论
3.5 热稳定性能的对比
3.5.1 热稳定性试验方法
3.5.2 热稳定性试验结论
3.6 湿热稳定性的对比
3.7 表征测试
3.7.1 XRD衍射实验
3.7.2 SEM电镜实验
3.8 本章小结
4 单层太阳能光谱薄膜光学常数的计算和数据处理
4.1 光学常数测定的理论依据
4.2 用hadley方程反演计算确定n(λ)和k(λ)
4.2.1 测量值的修正
4.2.2 薄膜光学常数的计算
4.3 光学常数的计算及结果
4.3.1 单层膜的制备条件
4.3.2 单层薄膜的透射率与反射率曲线
4.3.3 单层薄膜的n,k理论计算曲线
4.4 本章小结
5 结论
参考文献
附录A
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]中高温太阳能选择性吸收涂层的研究进展[J]. 路阳,马榕彬,王智平,王军伟,王克振. 材料导报. 2012(01)
[2]直流磁控溅射的应用概述[J]. 李丽. 职业技术. 2011(09)
[3]国内外磁控溅射靶材的现状及发展趋势[J]. 储志强. 金属材料与冶金工程. 2011(04)
[4]新型中高温太阳能选择性吸收涂层的研制[J]. 李海亮,孔祥永,褚路轩,李祥,姚伯龙,倪才华. 涂料工业. 2011(05)
[5]我国太阳能供暖的研究与分析[J]. 胡志领. 科技创新导报. 2011(01)
[6]真空磁控溅射法沉积平板集热器板芯选择性吸收涂层[J]. 魏海波,龚肖南,孙清,张君薇. 真空. 2010(03)
[7]中高温太阳能选择性吸收涂层[J]. 李时润,徐熙平,李刚,孙龙,金玉奇. 太阳能. 2010(03)
[8]TiO2薄膜成分和结构分析及其对折射率的影响[J]. 刘成士,伍登学,赵利利,廖志君,卢铁城. 稀有金属材料与工程. 2009(S2)
[9]太阳光谱选择性吸收薄膜研究综述[J]. 付淑英,柳碧清,李荣. 新余高专学报. 2009(03)
[10]Preparation and thermal stability on non-vacuum high temperature solar selective absorbing coatings[J]. HAO Lei,WANG ShuMao,JIANG LiJun,LIU XiaoPeng,LI HuaLing & LI ZhiNian General Research Institute for Nonferrous Metals,Beijing 100088,China. Chinese Science Bulletin. 2009(08)
硕士论文
[1]碳化物金属陶瓷太阳能选择性吸收涂层制备工艺及性能的研究[D]. 陈伟.武汉理工大学 2011
[2]太阳能光伏电池变换器研究[D]. 杨杰.华中科技大学 2009
[3]太阳能吸收式制冷系统研究[D]. 谢文韬.哈尔滨工程大学 2008
本文编号：3389570
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3389570.html
