材料表面的反射特性在光子、電子、傳感應用等方面有著非常大的應用潛力,尤其是金屬材料,如Au、Ag、Pt、Cu、Al等,在光子、電子、紅外傳感、雷達隱身、拉曼光譜檢測增強等領(lǐng)域都有著重大的應用。目前,由于能源日益短缺,而太陽能的可持續(xù)性以及綠色環(huán)保的特點,使其成為了目前最為理想的能源之一。增強材料對太陽能主要輻射波段的吸收,是增強光電、光熱轉(zhuǎn)換效率的有效途徑之一。一般來說,改變材料表面抗反射性能的手段主要有抗反射涂層和抗反射結(jié)構(gòu)。本文采用納秒脈沖激光直寫的方法在銅金屬表面誘導出具有抗反射性能的微納復合結(jié)構(gòu)。通過研究激光燒蝕中等離子體膨脹、冷卻以及沉積的過程、激光誘導微納復合結(jié)構(gòu)形態(tài)變化的過程,以及復合結(jié)構(gòu)的組成特征,綜合分析激光誘導金屬微納復合結(jié)構(gòu)的形成機制;對微納復合結(jié)構(gòu)的制備進行工藝研究,并對不同結(jié)構(gòu)表面進行入射光吸收率檢測,進而分析材料表面的吸收性能、激光加工參數(shù)以及表面結(jié)構(gòu)形貌之間的關(guān)系;最后利用模擬太陽光對結(jié)構(gòu)樣件進行光照升溫和蒸餾試驗,以材料表面的溫度變化、光熱轉(zhuǎn)換效率以及蒸餾速率作為性能評估標準,證明微納復合結(jié)構(gòu)對材料表面吸光性能的增強作用,具體的研究方法和結(jié)論如下:（1）... 

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 金屬抗反射結(jié)構(gòu)的理論研究
            1.2.1.1 抗反射涂層的原理
            1.2.1.2 金屬微結(jié)構(gòu)抗反射原理
        1.2.2 表面抗反射結(jié)構(gòu)的制備方法
        1.2.3 激光加工抗反射結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)
    1.3 課題來源及研究內(nèi)容
        1.3.1 課題來源
        1.3.2 主要的研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 實驗材料與裝置
    2.1 實驗材料及處理
    2.2 實驗裝置
        2.2.1 激光誘導等離子體檢測裝置
        2.2.2 激光誘導微納結(jié)構(gòu)加工系統(tǒng)
    2.3 性能測試系統(tǒng)
        2.3.1 光照升溫試驗裝置
        2.3.2 蒸餾脫鹽試驗裝置
    2.4 檢測裝置
    2.5 本章小結(jié)
第三章 脈沖激光誘導金屬微納復合結(jié)構(gòu)的形成研究
    3.1 等離子體拍攝研究
        3.1.1 實驗方法及圖像分析
        3.1.2 實驗結(jié)果與分析
    3.2 等離子體光譜拍攝實驗
        3.2.1 實驗方法
        3.2.2 實驗結(jié)果及分析
    3.3 微納復合結(jié)構(gòu)形成過程研究
    3.4 納秒激光誘導微納復合結(jié)構(gòu)的形貌特征
    3.5 微納復合結(jié)構(gòu)成型機理模型
    3.6 本章小結(jié)
第四章 激光制備銅金屬微納復合結(jié)構(gòu)的工藝研究
    4.1 掃描速度的影響
    4.2 掃描間距的影響
    4.3 分析與討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 微納復合結(jié)構(gòu)抗反射性能研究
    5.1 微納復合結(jié)構(gòu)抗反射性能分析
        5.1.1 銅微納復合結(jié)構(gòu)的吸光性能
        5.1.2 掃描速度的影響
        5.1.3 掃描間距的影響
        5.1.4 討論與分析
    5.2 抗反射性能測試試驗
        5.2.1 模擬太陽光照升溫試驗
        5.2.2 蒸餾脫鹽模擬試驗
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3653789