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光子晶体是由电介质周期性排列形成的有序结构,可以用于调控光的反射、吸收及滤波等性能。目前在光热领域,光子晶体已经得到一些应用,如耐高温金属或金属氧化物在一维方向周期性排列而成的一维光子晶体已经用于发动机热震涂层的隔热;二维、三维光子晶体由于其具有调控热辐射的性能也已经用于热光伏技术等。因此光子晶体在光热领域的前景越来越受关注。金属光子晶体由于介质的非连续性,使得其更容易获得完全带隙,同时也能够利用其带边辐射来增强辐射率,因此本文研究三维金属光子晶体的制备工艺、力学性能及高温性能评价等,探索金属光子晶体在热防护领域应用的可能性。首先,利用胶体晶体模板法及电沉积方法在镍基片上制备出高度有序的三维镍光子晶体,并利用SEM、FFT、XRD、EDX等方法表征了光子晶体结构有序性、结构及成分等;通过分析光子晶体的光学性能,表明镍在金属光子晶体中具有微弱的表面等离子效应及截止频率。其次,利用纳米压痕仪研究了三维金属光子晶体的力学性能。利用钝化的berkovich压头研究了不同压入深度及不同温度退火下镍光子晶体的强度和模量的变化规律。利用尖端尖锐的berkovich压头研究了不同孔径的镍光子晶体的力学性能及不同载荷下压痕形貌及力学性能变化;研究了光子晶体氧化前后力学性能变化,并对氧化前后的镍光子晶体的相组成进行恩熙。通过理论值与计算值比较发现berkovich压头下力学性能规律符合最小面积理论模型。利用平头压头研究了孔壁的变形断裂机制,发现了剪切带的形成,阻碍了变形;另外由于平头压头接触面积大,使得硬度模量规律符合Gibson-Ashaby理论。研究不同温度和不同气氛下镍光子晶体的热性能,结果表明镍光子晶体结构具有良好的高温稳定性;通过SEM观察金属光子晶体在300、400℃及水淬条件下表面裂纹较少,具有良好的抗热震性。利用激光脉冲沉积法在金属光子晶体表层制备了碳化硅层,利用XPS及XRD证实了碳化硅的形成,并测量了镍光子晶体/碳化硅复合结构的辐射率,结果表明光子晶体对辐射率有较大的影响,为进一步研究其在防热领域的作用提供了前提。