ZnO-SiOx核殼粒子的制備及質(zhì)子輻照損傷機(jī)理研究.pdf

1、ZnO基熱控涂層是一種廣泛應(yīng)用于各類航天器的低吸收-發(fā)射比熱控涂層，具有良好的光學(xué)性能和工藝性能。但在空間輻射環(huán)境作用下，其光學(xué)性能易發(fā)生退化。而采用合理的表面改性技術(shù)不僅可以有效解決ZnO顏料的耐空間輻照穩(wěn)定性問題，還有可能在一定程度上進(jìn)一步改善其初始光學(xué)性能，具有十分重要的工程應(yīng)用背景和理論研究價值。
　　本文采用溶膠-凝膠（Sol-Gel）方法，以正硅酸乙酯（TEOS）為硅源，氨水作催化劑，異丙醇作為共溶劑，系統(tǒng)研究了航天器

2、熱控涂層用ZnO顏料的包覆改性工藝，以及質(zhì)子輻照下的改性效果與損傷機(jī)理。
　　結(jié)果表明：SiO2質(zhì)量百分含量為26.8％，反應(yīng)溫度為40℃的條件下，添加適量PEG分散劑，可成功地在ZnO顏料顆粒表面包覆一層均勻致密的SiOx薄膜，即形成了ZnO/SiOx核殼結(jié)構(gòu)粒子。
　　質(zhì)子輻照下，改性后ZnO/SiOx核殼結(jié)構(gòu)粒子的光學(xué)性能退化主要發(fā)生在可見光區(qū)，其吸收峰位置較未改性ZnO顏料有較為明顯的“藍(lán)移”和窄化。隨輻照注量增加，

3、吸收峰逐漸增強(qiáng)、并發(fā)生“紅移”。當(dāng)質(zhì)子注量Φp<1×1016cm-2時，改性后ZnO/SiOx核殼結(jié)構(gòu)粒子的太陽吸收比變化Δαs較未經(jīng)改性的ZnO顏料有較大降低。但當(dāng)Φp=1×1016cm-2時，ZnO/SiOx核殼結(jié)構(gòu)粒子的Δαs變化出現(xiàn)了異常增加的現(xiàn)象。
　　光致發(fā)光光譜（PL譜）分析表明，質(zhì)子輻照前后ZnO/SiOx核殼結(jié)構(gòu)粒子中的點(diǎn)缺陷種類與未改性ZnO顏料相同。包括：鋅填隙（Zni）、氧填隙（Oi）、鋅空位（VZn）、氧