光热发电是人类利用太阳能非常重要的方式之一,其中太阳能选择性吸收涂层是太阳能热发电集热器上的关键部件,其性能的优劣将直接影响太阳能热发电的效率。太阳能选择性吸收涂层,特别是适合应用于中高温大气环境下的涂层应该具有良好的太阳能选择吸收性和耐高温性。随着研究的深入,制备出具有良好光学性能、高温稳定性好、耐候性强,并能够大面积生产的涂层是该涂层实际应用的重要发展趋势。本文从涂层实际应用出发,考虑到涂层的高温和大气服役环境以及生产制备成本。采用超音速火焰喷涂（HVOF）制备具有良好光选择吸收性能的Co-WC基吸收层,并采用溶胶凝胶法在吸收层表面制备封孔与减反层,采用多层复合结构以期进一步提高涂层的光学性能。本文采用团聚造粒法与高温气氛保护焙烧法相结合制备了Co-WC基复合金属陶瓷粉末。实验研究高温气氛保护焙烧对粉末结构的影响,结果表明,团聚球形粉末经1000℃高温氩气保护焙烧2h后,粉末未发生氧化、碳化等现象。此外,其微观形貌是以Co颗粒之间所形成的球形结构为骨架,WC与M₂O₃填充于骨架孔隙或附着于球形表面,焙烧处理对粉末起到了很好的密实化作用。并对热喷涂用六组粉末的物理性能、物相与形貌进行了测试分析,结果表明粉末均满足热喷涂对粉末的要求。采用HVOF工艺制备了Co-WC-M₂O₃金属陶瓷涂层。首先,研究不同含量（5wt.%、10wt.%、15wt.%）Al₂O₃对Co-WC-Al₂O₃涂层的影响。对Co-WC-Al₂O₃涂层的物相组成、组织结构和光学性能等因素综合分析,结果表明,当Al₂O₃的添加量为10wt.%时,Co-WC-Al₂O₃涂层表现出较为优异的性能,其吸收率为0.84,吸收率为0.363。其次,研究Al₂O₃、Cr₂O₃、Mn₂O₃三种金属氧化物分别独立添加对Co-WC基涂层性能的影响,结果表明,三种材料对涂层光学性能影响不一,Al₂O₃和Cr₂O₃的添加在一定程度上对涂层吸收率都有所改善,而Cr₂O₃和Mn₂O₃的加入则提高了涂层的发射率不利于涂层光谱选择性。综合比较,Al₂O₃的添加对涂层作用效果最佳。在光学性能最佳的A3涂层表面采用溶胶凝胶法制备了Al₂O₃封孔层和SiO₂减反层,结果表明,经封孔与减反后的复合涂层其光学性能有很大幅度的提高,其吸收/发射率达0.90/0.308。A32复合涂层经600℃、100次热震试验后,涂层表面无剥落和明显裂纹形成,光学性能的衰减符合标准,涂层表现出良好的耐热震性能。