Влияние излучения УФ и видимого диапазона спектра на оптические свойства покрытий на основе двухслойных полых частиц диоксида кремния и оксида цинка

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведен сравнительный анализ in situ спектров диффузного отражения в области от 200 до 2500 нм и их изменений после облучения покрытий на основе полиметилфенилсилоксановой смолы и порошков-пигментов двухслойных полых частиц ZnO/SiO2 и SiO2/ZnO. Облучение осуществляли светом ксеноновой дуговой лампы, имитирующим спектр излучения Солнца, с интенсивностью 3 э.с.о. (э.с.о. — эквивалент солнечного облучения, 1 э.с.о. = 0.139 Вт/см2). Фотостойкость исследуемых покрытий на основе двухслойных полых частиц ZnO/SiO2 и SiO2/ZnO оценивали относительно покрытий на основе поликристаллов ZnO из анализа разностных спектров диффузного отражения, полученных вычитанием спектров необлученных и облученных образцов. Установлено, что интенсивность полос наведенного поглощения в покрытиях на основе полых частиц ZnO/SiO2 и SiO2/ZnO меньше, чем в покрытиях на основе микрочастиц ZnO, а радиационная стойкость при оценке изменения интегрального коэффициента поглощения солнечного излучения (ΔαS) в два раза больше. Увеличение радиационной стойкости, вероятно, определяется различной природой накопления дефектов: в случае объемных микрочастиц радиационные дефекты могут накапливаться внутри зерна, в полых частицах накопление дефектов может происходить только в пределах тонкой оболочки сферы.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. С. Федосов

Томский государственный университет управления и радиоэлектроники

Email: v1ta1y@mail.ru
Россия, Томск

В. В. Нещименко

Амурский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: v1ta1y@mail.ru
Россия, Благовещенск

М. М. Михайлов

Томский государственный университет управления и радиоэлектроники; Амурский государственный университет

Email: v1ta1y@mail.ru
Россия, Томск; Благовещенск

С. А. Юрьев

Томский государственный университет управления и радиоэлектроники; Амурский государственный университет

Email: v1ta1y@mail.ru
Россия, Томск; Благовещенск

Список литературы

  1. Li C., Liang Z., Xiao H., Wu Y., Liu Y. // Mater. Lett. 2010. V. 64. № 18. P. 1972. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2010.06.027
  2. Wang Y., Sunkara B., Zhan J., He J., Miao L., McPherson G.L., John V.T., Spinu L. // Langmuir. 2012. V. 28. P. 13783. https://doi.org/10.1021/la302841c
  3. Rasmidi R., Duinong M., Chee F.P. // Radiat. Phys. Chem. 2021. V. 184. P. 109455. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2021.109455
  4. Li C., Mikhailov M.M., Neshchimenko V.V. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2014. V. 319. P. 123. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2013.11.007
  5. Zatsepin A.F., Kortov V.S., Biryukov D.Y. // Radiat. Eff. Def. Solids. 2002. V. 157. P. 595. https://doi.org/10.1080/10420150215765
  6. Nishikawa H., Watanabe E., Ito D., Ohki Y. // J. Non-cryst. Solids. 1994. V. 179. P. 179. https://doi.org/10.1016/0022-3093(94)90695-5
  7. Boscaino R., Cannas M., Gelardi F.M., Leone M. // Nucl. Instrum. Methods. Phys. Res. B. 1996. V. 116. P. 373. https://doi.org/10.1016/0168-583X(96)00073-0
  8. Radtsig R.A.B., Senchenya I.N. // Russ. Chem. Bull. 1996. V. 45. P. 1849. https://doi.org/10.1007/BF01457762
  9. Skuja L. // J. Non-Cryst. Solids. 1998. V. 239. P. 16. https://doi.org/10.1016/S0022-3093(98)00720-0
  10. Pantelides S.T., Lu Z.-Y., Nicklaw C., Bakos T., Rashkeev S.N., Fleetwood D.M., Schrimpf R.D. // J. Non-Cryst. Solids. 2008. V. 354. P. 217. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2007.08.080
  11. Erhart P., Albe K., Klein A. // Phys. Rev. B. 2006. V. 73. P. 205203. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.73.205203
  12. Oba F., Togo A., Tanaka I., Paier J., Kresse G. // Phys. Rev. B. 2008. V. 77. P. 245202. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.77.245202
  13. Lima S.A.M., Sigoli F.A., Jafelicci M.Jr., Davolos M.R. // Int. J. Inorg. Mater. 2001. V. 3. P. 749. https://doi.org/10.1016/S1466-6049(01)00055-1
  14. Hu J., Pan B.C. // J. Chem. Phys. 2008. V. 129. P. 154706. https://doi.org/10.1063/1.2993166
  15. Sun Y., Wang H. // Physica B. 2003. V. 325. P. 157. https://doi.org/10.1016/S0921-4526(02)01517-X
  16. Lin B., Fu Z., Jia Y. // Appl. Phys. Lett. 2001. V. 79. P. 943. https://doi.org/10.1063/1.1394173
  17. Дудин А.Н., Юрина В.Ю., Михайлов М.М., Ли Ч., Нещименко В.В. // Изв. вузов. Физика. 2023. Т. 66. № 7 (788). С. 117. https://doi.org/10.17223/00213411/66/7/14
  18. Дудин А.Н., Нещименко В.В., Ли Ч. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2022. № 4. С. 70. https://doi.org/10.31857/S1028096022040069
  19. Kositsyn L.G., Mikhailov M.M., Kuznetsov N.Y., Dvoretskii M.I. // Instrum. Experim. Tech. 1985. V. 28. P. 929.
  20. ASTM E490-00a Standard Solar Constant and Zero Air Mass Solar Spectral Irradiance Tables. 2019.
  21. ASTM E903-96 Standard Test Method for Solar Absorptance, Reflectance, and Transmittance of Materials Using Integrating Spheres. 2005.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Спектры диффузного отражения покрытий на основе кремнийорганического лака без пигментов (1), объемных микрочастиц ZnO (2), полых двухслойных частиц SiO2/ZnO (3) и ZnO/SiO2 (4).

Скачать (78KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Разностные спектры диффузного отражения, полученные вычитанием спектров кремнийорганического лака из спектров объемных микрочастиц ZnO (1), полых двухслойных частиц SiO2/ZnO (2) и ZnO/SiO2 (3).

Скачать (69KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Разностные спектры диффузного отражения покрытий на основе объемных микрочастиц ZnO после воздействия электромагнитнго облучения солнечного спектра в течение: 3 (1); 6 (2); 9 (3); 12 (4); 15 ч (5).

Скачать (78KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Разностные спектры диффузного отражения покрытий на основе полых двухслойных частиц ZnO/SiO2 после воздействия электромагнитнго облучения солнечного спектра в течение: 3 (1); 6 (2); 9 (3); 12 (4); 15 ч (5).

Скачать (72KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Разностные спектры диффузного отражения покрытий на основе полых двухслойных частиц SiO2/ZnO после воздействия электромагнитнго облучения солнечного спектра в течение: 3 (1); 6 (2); 9 (3); 12 (4); 15 ч (5).

Скачать (67KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость изменений коэффициента поглощения ΔαS после воздействия электромагнитнго облучения солнечного спектра на покрытия на основе кремнийорганического лака и объемных микрочастиц ZnO (1), полых двухслойных частиц SiO2/ZnO (2) и ZnO/SiO2 (3).

Скачать (66KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Объемное распределение поглощенного излучения микрогексаэдром (а), микросферами ZnO/SiO2 (б) и SiO2/ZnO (в).

Скачать (170KB)
Метаданные

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025