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基于二氧化钒的辐射率可调涂层设计
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中国科学院上海硅酸盐研究所

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中图分类号:

ＴＢ３４

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Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ＶＯ２ ￣Ｂａｓｅｄ Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｗｉｔｈ Ｔｕｎａｂｌｅ Ｅｍｉｔｔａｎｃｅ
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    摘要:

    设计了基于ＶＯ２的非对称ＦＰ 腔薄膜结构的智能热控涂层ꎬ并应用光学模拟计算的方法研究了不
    同膜层厚度对薄膜结构辐射率的影响ꎬ以及辐射率随角度的变化规律ꎮ 计算结果表明ꎬ当相变层ＶＯ２层的厚度
    从１５ ｎｍ 增至１２０ ｎｍ 时ꎬ薄膜结构的辐射率变化Δε 先增加再减小ꎬＶＯ２厚度为５０ ｎｍ 时ꎬΔε 达到最大ꎬ约为
    ０.６ꎮ 介质层ＨｆＯ２的厚度主要影响多层薄膜结构的高温吸收带位置ꎬ但Δε 在ＨｆＯ２层厚度为８００~１ ０００ ｎｍꎬ均
    可达到约０.６ 的最大值ꎮ 多层薄膜结构在０°~ ７０°ꎬ仍保持明显的辐射率变化ꎬΔε 在０.４ 以上ꎮ

    Abstract:

    Ｉｎ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔｕｄｙꎬ ａ ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ ｏｆ ＶＯ２ ｌａｙｅｒ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｕｎａｂｌｅ ｅｍｉｔ￣
    ｔａｎｃｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｆａｂｒｙ￣Ｐｅｒｏｔ (ＦＰ) ｃａｖｉｔｙ. Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌａｙｅｒｓ ｃｏｎｓｔｉｔｕ￣
    ｔｉｎｇ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｎ ｉｔｓ ｅｍｉｔｔａｎｃｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ａｎｇｌｅ ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｍｉｔｔａｎｃｅ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｕ￣
    ｓｉｎｇ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｏｐｔｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ.Ｉｔ ｉｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｍｉｔｔａｎｃｅ Δε ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｆｉｒｓｔ ａｎｄ
    ｔｈｅｎ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ＶＯ２ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｆｒｏｍ １５ ｎｍ ｔｏ １２０ ｎｍ ａｎｄ ｔｈｅ Δε ｒｅａｃｈｅｄ ａ ｍａｘｉｍｕｍ ａｔ ５０ ｎｍ
    ｏｆ ＶＯ２ ｆｉｌｍ. Ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ＨｆＯ２ ｌａｙｅｒ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄ ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｂａｎｄ ｏｆ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
    ａｎｄ ｔｈｅ Δε ｒｅｍａｉｎｅｄ ａｒｏｕｎｄ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｏｆ ０.６ ａｔ ｔｈｅ ｗｉｄｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ＨｆＯ２ ｆｒｏｍ ８００ ｎｍ ｔｏ １ ０００ ｎｍ.
    Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｅｍｉｔｔａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｔ ｖａｒｉｅｄ ａｎｇｌｅｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Δε ｏｆ ａｂｏｖｅ ０.４
    ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｒｅｍａｉｎｅｄ ｉｎ ａ ｗｉｄｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ａｎｇｌｅｓ ｆｒｏｍ ０° ｔｏ ７０°.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

闫 璐１ 王 孝１ 曹韫真１ 沈自才２.基于二氧化钒的辐射率可调涂层设计[J].宇航材料工艺,2016,46(3).

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