● 摘要
本论文研究开发了两类高反射率薄膜，一类用于飞行器表面红外隐身，另一类用于槽式太阳能热发电聚光镜。前者要求材料在8～14μm波段具有高的反射率（低的红外发射率），后者要求材料在0.3～3 μm波段具有高的反射率。针对这两种不同的应用需求，本文分别研制了两类薄膜，一类是采用多弧离子镀制备的PI/Ti/TiO2、PI/CrN/Cr2O3薄膜，另一类是采用直流磁控溅射制备的glass/TiO2/Ag/Cu薄膜。同时我们对槽式太阳能聚光镜进行了相关理论设计。在室温下利用多弧离子镀在耐高温PI基底上镀制了Ti/TiO2、CrN/Cr2O3薄膜，在基本保证薄膜8～14μm波段低红外发射率的情况下，通过控制氧化物层的光学厚度获得丰富的颜色，从而实现红外可见兼容隐身。研究表明： PI//Ti/TiO2和PI/CrN/Cr2O3薄膜在8～14μm波段的红外发射率最低达到0.15，薄膜色系丰富，具有很好的结合力，表面平整而致密。薄膜的表面形态在溅射压强为0.2 Pa，氩氧比为4/6时最好。利用直流磁控溅射法在玻璃基底上镀制了glass/TiO2/Ag/Cu太阳光高反射率薄膜，为了获得良好的结合力，在玻璃与银层间加了一层薄薄的二氧化钛薄膜，并在银膜外部增加了Cu保护层，通过控制过渡层TiO2的厚度及优化TiO2和Ag的微观结构与光学厚度达到提高反射率、增加膜层结合力的效果。研究表明：银层与玻璃基底间镀制的TiO2过渡层起到了提高反射率和增大结合力的作用，通过光学厚度的优化获得了表面粗糙度为10nm、颗粒尺寸在70nm的glass/TiO2/Ag/Cu样品，其镜面反射率高达91.2%，结合力达到40N/m2。
相关内容
相关标签