《摻雜稀土錳氧化合物熱控塗層發射率變化物理機制研究》是依託哈爾濱工業大學，由唐光澤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：摻雜稀土錳氧化合物熱控塗層發射率變化物理機制研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：唐光澤
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
摻雜稀土錳氧化合物(ARMO)是一種極具套用前景的太空飛行器智慧型型熱控塗層材料，揭示其成分和結構對發射率的影響機制，對於豐富物質發射率微觀理論，為ARMO熱控塗層在太空飛行器上的套用提供理論指導和設計依據等方面具有重要的理論和實際意義。. 本項目針對目前對ARMO發射率微觀機制研究缺乏的現狀，結合描述材料發射率的經典電磁波理論，提出了合理可行的揭示ARMO成分和結構對發射率的影響內在機制的研究方案。通過以材料電磁吸收特性(紅外光學常數)為紐帶，研究ARMO成分和結構、電磁特性和發射率三者之間的關係，揭示控制ARMO材料發射率及演化的物理機制。
結題摘要
本項目首先研究了LaxSr1-xMnO3(LSMO)系列材料的製備技術，分別採用了溶膠-凝膠和磁控濺射兩種方案成功製備了塊體和薄膜形態的LSMO材料。採用XRD、SEM、AFM、TEM及四探針法，系統研究了工藝參數對LSMO材料結構相變溫度的調控規律。對於溶膠-凝膠法製備LSMO材料，通過控制Sr摻雜量、燒結溫度和燒結時間可以有效調控LSMO材料的相變溫度：材料內部的缺陷減少，可以提高材料的相變溫度。對於採用磁控濺射法製備的LSMO薄膜內部缺陷較多，均表現為絕緣體態。通過退火處理可以使薄膜內部缺陷回復，可以發生金屬-絕緣體態轉變，薄膜的成分和其中氧含量對LSMO薄膜相變點影響最大。對薄膜變溫發射率曲線測量結果表明，LSMO薄膜發射率變化幅值最大可達0.43，滿足實際器件要求。採用經典熱輻射理論和電磁波理論，以400cm-1到4000cm-1波段範圍實測變溫反射率紅外光譜為基礎，計算了不同條件下製備的LSMO材料的發射率隨溫度變化曲線。計算結果表明，無論是採用經典熱輻射理論還是電磁波理論，通過計算獲得的發射率隨溫度變化曲線的變化趨勢與實際相一致。經典電磁波理論計算結果表明，LSMO在相變點前後電阻率變化不是導致材料發射率突變的原因，導致發射率突變的原因是，隨著溫度升高，熱運動破壞了電子間的關聯，使原來處於離域態的電子變為定域態，導致電子對電磁波回響特性發生突變，也就是光學常數發生突變。
