AlCrNbSiTiON基高熵氮氧化物太阳光谱选择性吸收涂层的制备及热稳定性分析
摘要
为提高金属陶瓷光热转换涂层的热稳定性，借鉴多元高熵思想，提出以高熵氮氧化物为吸光组元，并调控纳米粒子的分布特征以引入多种光吸收机制的策略，设计并制备了Cr/AlCrNbSiTiON/AlCrO多层光谱选择性吸收涂层。研究结果表明，该涂层的吸收率达到0.931，发射率为0.169，同时在标准大气条件下500 ℃退火400 h后，涂层的吸收率变为0.925，发射率降至0.054，吸收-发射比由5.5提高至17.1，涂层的服役性能评判标准（PC）值为-0.04，远小于失效标准0.05，实现了热稳定性与光谱选择吸收性能的同步提升。微观组织分析发现，在AlCrNbSiTiON吸收层内部形成了双重层状纳米复合微结构，其中底部区域的纳米粒子呈现平行于基体的层状分布，而顶部区域的纳米粒子呈现垂直于基体的层状分布，该结构可以整合金属陶瓷和电介质-金属-电介质两种吸收体，协同多种吸收机制，显著弱化纳米粒子失稳长大带来的不利影响，从而保证涂层的吸收率在热处理过程中不发生衰减。分析发现，该双重层状纳米复合微结构的形成主要取决于旋转沉积过程中高熵颗粒形核和生长过程中的相互协同和竞争关系。
引用本文（GB/T 7714）
马宇超 Ma Yuchao, 房伟 Fang Wei, 王晓波 Wang Xiaobo, 等. AlCrNbSiTiON基高熵氮氧化物太阳光谱选择性吸收涂层的制备及热稳定性分析[J]. Acta Optica Sinica, 2025.
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