金属学报

作者：王晓波, 王墉哲, 程旭东, 蒋蓉

单位：1.晋中学院 数学系 晋中 030619；2.中国科学院上海硅酸盐研究所 上海 200050；3.武汉理工大学 材料复合新技术国家重点实验室 武汉 430070

关键词：光谱选择性吸收涂层,金属-电介质涂层,热稳定性,光学性能,

基金：国家自然科学基金项目(52002159);国家高技术研究发展计划项目(2009AA05Z440)

设计并制备了Cr/AlCrN/AlCrON/AlCrO光谱选择性吸收涂层，利用GIXRD、SEM、AFM和TEM研究了退火过程中涂层微结构的演变规律。结果表明，该涂层在大气条件下、500℃退火1000 h后，其吸收率由退火前的0.910提高至0.922，发射率由退火前的0.151降低至0.114，表现出优异的热稳定性。微观组织分析表明，AlCrN和AlCrON吸收层在退火过程中发生了部分晶化，形成了氮化物纳米颗粒，这可以增加对光的反射和散射，有助于提高涂层的吸收率；退火后AlCrO减反射层中则形成了少量的Cr2O3和Al2O3纳米颗粒，可以减少涂层表面对太阳光的反射，有助于降低涂层的发射率。同时，退火过程中Al原子向纳米颗粒表面偏聚，并在大气环境下发生氧化形成Al2O3层覆盖在纳米颗粒表面，能够起到阻止纳米颗粒长大的作用，这对于维持AlCrON基光谱选择性吸收涂层微结构和光学性能的稳定性具有重要的作用。此外，涂层中的非晶基体在退火处理中仅发生结构弛豫，并且由于非晶中的原子扩散非常缓慢，有助于抑制高温条件下涂层中纳米颗粒的扩散，保证纳米颗粒不发生团聚。

来源：2021年第3期

《金属学报》期刊编辑部

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