PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Optics & Laser Technology· 2026Q1

Yansıtıcı Olmayan Kesik Konik Yapıların Yüksek Sıcaklık Hizmet Stabilitesi

High-Temperature service stability of antireflective truncated cone structures

Zhong Bing, Xinbo Zhou, Ke Ma, Lei Zhang ve diğerleri

Kısa özet

Nikel bazlı süperalaşım üzerinde üretilen yansıtıcı olmayan kesik konik yapılar, termal döngü sonrasında düşük yansıtıcılığı koruyarak 850°C'ye kadar mükemmel stabilite gösterdi; optimum performansın 200 nm piramidal oksit yapılar için öngörüldüğü belirtildi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • GH4099 süperalaşım üzerine femtosaniye lazer işlemiyle yansıtıcı olmayan kesik konik yapılar üretildi.
  • Yapılar, izotermal maruz kalma ve termal döngü sonrasında 850°C'ye kadar mükemmel stabilite ve yansıtıcı olmayan özellikler sergiledi.
  • 1100°C'de bozulma (oksit yığılması, çatlama) gözlemlendi, ancak yoğun oksit tabakaları daha fazla oksidasyonu engelledi.
  • FDTD simülasyonları, 200 nm piramidal oksit yapılarının 45° geliş açısında optimum yansıtıcı olmayan performans sağladığını gösterdi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

The study addresses the failure of conventional antireflective coatings in high-temperature fighter jet exhaust nozzles by fabricating antireflective truncated cone structures (depth: 260 μm, groove width: 90 μm, period: 140 μm) on GH4099 nickel-based superalloy substrates using femtosecond laser processing. The investigation systematically evaluates the service stability of these structures under isothermal exposure (550–1100 °C for 1–10 h) and thermal cycling (6–12 cycles), while finite-difference time-domain (FDTD) simulations elucidate the anti-reflection mechanism. Results demonstrate excellent stability of the micron-scale cone structures at 550–850 °C, with only nanoscale oxide particles forming after prolonged exposure. In contrast, obvious oxide coarsening, cracking and morphological degradation take place on the structural surface at 1100 °C, which reduces structural stability. The oxygen content increases to 42.40% with extended thermal exposure, and dense oxide layers effectively suppress further oxidation. The lowest average reflectivity (4.45%) appears after six thermal cycles at 850 °C, while reflectivity increases at 1100 °C. FDTD simulations reveal that 200 nm pyramidal oxide structures provide optimal antireflective performance, exhibiting the lowest reflectivity at 45° incidence. A preliminary lifetime projection based on 6–12 cycle data suggests extended durability, though longer-term validation is required. These results provide insights for stealth nozzle design under static thermal conditions.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Optics & Laser Technology, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Yüzeyler, Kaplamalar ve Filmler

Surfaces, Coatings and FilmsMaterials Science