專利名稱：一種太陽光譜選擇性吸收膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于薄膜技術(shù)和薄膜材料領(lǐng)域，涉及一種顏色可調(diào)選擇性太陽能吸收膜。
背景技術(shù)：
太陽能選擇性吸收涂層是太陽能集熱設(shè)備的核心部件，起著吸收太陽輻射能量并向集熱器的傳熱工質(zhì)傳遞熱量的雙重作用，目前市場上主要的太陽能選擇性吸收涂層有黑鉻、黑鎳、陽極氧化涂層以及藍(lán)鈦鍍膜等，現(xiàn)有涂層顏色單一，不美觀，缺乏裝飾性不能使太陽能熱水系統(tǒng)與建筑物在色調(diào)上協(xié)調(diào)一致。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種太陽光譜選擇性吸收膜，使其太陽能吸收率高，發(fā)射率低，膜顏色可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種太陽光譜選擇性吸收膜，包括一個(gè)覆膜基體，在覆膜基體表面從內(nèi)到外依次覆蓋紅外反射層、中間介質(zhì)層、半透明金屬層、表面介質(zhì)層，所述的覆膜基體為金屬或合金，所述的紅外反射層是鋁涂層，所述的中間介質(zhì)層為氮化硅涂層，所述的半透明金屬層為鉻涂層，所述的表面介質(zhì)層為氮氧化硅或氮化硅涂層。紅外反射層厚度為2(Tl50nm,中間介質(zhì)層和表面介質(zhì)層厚度為3(Tl00nm,半透明金屬層厚度為50nm。在表面介質(zhì)層外增加一個(gè)或兩個(gè)“半透明金屬層/介質(zhì)層”交替層?！鞍胪该鹘饘賹?介質(zhì)層”交替層的半透明金屬層為鉻涂層，介質(zhì)層為氮化硅涂層?！鞍胪该鹘饘賹?介質(zhì)層”交替層的半透明金屬層的厚度為f30nm，介質(zhì)層厚度為 30 100nm。一種太陽光譜選擇性吸收膜的生產(chǎn)方法:本實(shí)用新型具有如下的技術(shù)效果，太陽光譜選擇性吸收膜太陽能吸收率高，發(fā)射率低，膜顏色可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，能使太陽能熱水系統(tǒng)與建筑物在色調(diào)上協(xié)調(diào)一致。

圖1是藍(lán)色的太陽光譜選擇性吸收膜的層狀結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是藍(lán)色的太陽光譜選擇性吸收膜的層狀結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是黑色的太陽光譜選擇性吸收膜的層狀結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是紫色的太陽光譜選擇性吸收膜的層狀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1[0016]如圖1所示，一種藍(lán)色的太陽光譜選擇性吸收膜，包括一個(gè)金屬鋁覆膜基體1，在鋁覆膜基體I表面從內(nèi)到外依次覆蓋厚度為20nm純鋁紅外反射層2、厚度為60nm的氮化硅中間介質(zhì)層3、厚度為15nm的半透明金屬鉻層4、厚度為68nm的氮氧化娃表面介質(zhì)層5。其生產(chǎn)方法是:選擇性吸收涂層的制備方法依次按以下步驟進(jìn)行。a.將鋁基體進(jìn)行表面處理，除去表面油污和氧化皮。b.將表面處理好的基體烘干。c.將烘干的基體置于真空鍍膜室內(nèi)。d.真空室內(nèi)，先在基體上磁控濺射一層鋁紅外反射層，真空度為0.5Pa，氣體濺射靶材為雙陰極鋁靶，其濺射電流為10A，濺射電壓為460V，濺射氣體為Ar。e.氮化硅中間介質(zhì)層，真空度為0.5Pa，氣體濺射靶材為中頻電源控制的雙陰極硅靶，其濺射電流為45A，濺射電壓為570V，濺射氣體為Ar，反應(yīng)氣體為N2, Ar占所有氣體比重的 43%, N2 占 57%。f.真空室內(nèi)，再濺射一層半透明金屬鉻層，真空度為0.5Pa氣體濺射靶材為雙陰極鉻靶，其濺射電流為10A，濺射電壓為510V，濺射氣體為Ar。g.真空室內(nèi)，最后再磁控濺射一層氮氧化硅表面介質(zhì)層，真空度為0.5Pa氣體濺射靶材為中頻電源控制的雙陰極硅靶，其濺射電流為47A，濺射電壓為600V，濺射氣體為Ar,反應(yīng)氣體為N2摻02，Ar占所有氣體比重的33%，N2占60%，02占7%。該藍(lán)色的太陽光譜選擇性吸收膜的太陽能吸收率為:94.5%，發(fā)射率為:6%。實(shí)施例2如圖2所示，一種藍(lán)色的太陽光譜選擇性吸收膜，包括一個(gè)鋁覆膜基體1，在鋁覆膜基體I表面從內(nèi)到外依次覆蓋厚度為20nm純鋁紅外反射層2、厚度為60nm的氮化硅中間介質(zhì)層3、厚度為23nm的半透明金屬鉻層4、厚度為58nm的氮化娃表面介質(zhì)層5,在表面介質(zhì)層5外增加一個(gè)“半透明金屬層/介質(zhì)層”交替層6，“半透明金屬層/介質(zhì)層”交替層6的半透明金屬層為含鉻的涂層，厚度為10nm，介質(zhì)層為含氮化硅的涂層，厚度為59nm。其生產(chǎn)方法是:選擇性吸收涂層的制備方法依次按以下步驟進(jìn)行。a.將鋁基體進(jìn)行表面處理，除去表面油污和氧化皮。b.將表面處理好的基體烘干。c.將烘干的基體置于真空鍍膜室內(nèi)。d.真空室內(nèi)，先在基體上磁控濺射一層鋁紅外反射層，真空度為0.5Pa，氣體濺射靶材為雙陰極鋁靶，其濺射電流為10A，濺射電壓為460V，濺射氣體為Ar。e.真空室內(nèi)，再濺射一層氮化硅中間介質(zhì)層，真空度為0.5Pa氣體濺射靶材為中頻電源控制的雙陰極硅靶，其濺射電流為45A，濺射電壓為570V，濺射氣體為Ar，反應(yīng)氣體為N2, Ar占所有氣體比重的43%，N2占57%。f.真空室內(nèi)，再濺射一層半透明金屬鉻層，真空度為0.13Pa氣體濺射靶材為雙陰極鉻靶，其濺射電流為15A，濺射電壓為800V，濺射氣體為Ar。g.真空室內(nèi)，最后再磁控濺射一層氮氧化硅表面介質(zhì)層，真空度為0.5Pa氣體濺射靶材為中頻電源控制的雙陰極硅靶，其濺射電流為41A，濺射電壓為525V，濺射氣體為Ar,反應(yīng)氣體為N2, Ar占所有氣體比重的43%，N2占57%。h.真空室內(nèi)，再濺射一層半透明金屬鉻層，真空度為0.13Pa氣體濺射靶材為雙陰極鉻靶，其濺射電流為7A，濺射電壓為440V，濺射氣體為Ar。1.真空室內(nèi)，最后再磁控濺射一層氮氧化硅表面介質(zhì)層，真空度為0.5Pa氣體濺射靶材為中頻電源控制的雙陰極硅靶，其濺射電流為41A，濺射電壓為530V，濺射氣體為Ar,反應(yīng)氣體為N2, Ar占所有氣體比重的43%，N2占57%。氣體為Ar，反應(yīng)氣體為N2, Ar占所有氣體比重的43%，N2占57%。該藍(lán)色的太陽光譜選擇性吸收膜的太陽能吸收率為:96.5%，發(fā)射率為:7%。實(shí)施例3如圖3所示，一種黑色的太陽光譜選擇性吸收膜，包括一個(gè)金屬鋁覆膜基體1，在鋁覆膜基體I表面從內(nèi)到外依次覆蓋厚度為20nm純鋁紅外反射層2、厚度為71nm的氮化硅中間介質(zhì)層3、厚度為19nm的半透明金屬鉻層4、厚度為56nm的氮氧化娃表面介質(zhì)層5。其生產(chǎn)方法是:選擇性吸收涂層的制備方法依次按以下步驟進(jìn)行。a.將鋁基體進(jìn)行表面處理，除去表面油污和氧化皮。b.將表面處理好的基體烘干。c.將烘干的基體置于真空鍍膜室內(nèi)。d.真空室內(nèi)，先在基體上磁控濺射一層鋁紅外反射層，真空度為0.5Pa，氣體濺射靶材為雙陰極鋁靶，其濺射電流為10A，濺射電壓為460V，濺射氣體為Ar。e.氮化硅中間介質(zhì)層，真空度為0.5Pa，氣體濺射靶材為中頻電源控制的雙陰極硅靶，其濺射電流為49A，濺射電壓為624V，濺射氣體為Ar，反應(yīng)氣體為N2, Ar占所有氣體比重的 43%, N2 占 57%。f.真空室內(nèi)，再濺射一層半透明金屬鉻層，真空度為0.5Pa氣體濺射靶材為雙陰極鉻靶，其濺射電流為13A，濺射電壓為710V，濺射氣體為Ar。g.真空室內(nèi)，最后再磁控濺射一層氮氧化硅表面介質(zhì)層，真空度為0.5Pa氣體濺射靶材為中頻電源控制的雙陰極硅靶，其濺射電流為40A，濺射電壓為520V，濺射氣體為Ar,反應(yīng)氣體為N2摻02，Ar占所有氣體比重的33%，N2占60%，02占7%。該黑色的太陽光譜選擇性吸收膜的太陽能吸收率為:93.5%，發(fā)射率為:6%。實(shí)施例4如圖4所示，一種紫色的太陽光譜選擇性吸收膜，包括一個(gè)金屬鋁覆膜基體1，在鋁覆膜基體I表面從內(nèi)到外依次覆蓋厚度為20nm純鋁紅外反射層2、厚度為53nm的氮化硅中間介質(zhì)層3、厚度為IOnm的半透明金屬鉻層4、厚度為72nm的氮氧化娃表面介質(zhì)層5。其生產(chǎn)方法是:選擇性吸收涂層的制備方法依次按以下步驟進(jìn)行。a.將鋁基體進(jìn)行表面處理，除去表面油污和氧化皮。b.將表面處理好的基體烘干。c.將烘干的基體置于真空鍍膜室內(nèi)。d.真空室內(nèi)，先在基體上磁控濺射一層鋁紅外反射層，真空度為0.5Pa，氣體濺射靶材為雙陰極鋁靶，其濺射電流為10A，濺射電壓為460V，濺射氣體為Ar。e.氮化硅中間介質(zhì)層，真空度為0.5Pa，氣體濺射靶材為中頻電源控制的雙陰極硅靶，其濺射電流為37A，濺射電壓為465V，濺射氣體為Ar，反應(yīng)氣體為N2, Ar占所有氣體比重的 43%, N2 占 57%。f.真空室內(nèi)，再濺射一層半透明金屬鉻層，真空度為0.5Pa氣體濺射靶材為雙陰極鉻靶，其濺射電流為7A，濺射電壓為440V，濺射氣體為Ar。g.真空室內(nèi)，最后再磁控濺射一層氮氧化硅表面介質(zhì)層，真空度為0.5Pa氣體濺射靶材為中頻電源控制的雙陰極硅靶，其濺射電流為40A，濺射電壓為628V，濺射氣體為Ar,反應(yīng)氣體為N2摻O2, Ar占所有氣體比重的33%，N2占60%, O2占7%。該紫色的太陽光譜選擇性吸收膜的太陽能吸收率為:94.5%，發(fā)射率為:6%。
權(quán)利要求1.一種太陽光譜選擇性吸收膜，包括一個(gè)覆膜基體，在覆膜基體表面從內(nèi)到外依次覆蓋紅外反射層、中間介質(zhì)層、半透明金屬層、表面介質(zhì)層，其特征在于:所述的覆膜基體為金屬或合金，所述的紅外反射層是鋁涂層，所述的中間介質(zhì)層為氮化硅涂層，所述的半透明金屬層為鉻涂層，所述的表面介質(zhì)層為氮氧化硅或氮化硅涂層，其中紅外反射層厚度為20-150nm,中間介質(zhì)層和表面介質(zhì)層厚度為30_100nm,半透明金屬層厚度為l_50nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽光譜選擇性吸收膜，其特征在于:在表面介質(zhì)層外增加一個(gè)或兩個(gè)“半透明金屬層/介質(zhì)層”交替層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽光譜選擇性吸收膜，其特征在于:“半透明金屬層/介質(zhì)層”交替層的半透明金屬層為鉻涂層，介質(zhì)層為氮化硅涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽光譜選擇性吸收膜，其特征在于:“半透明金屬層/介質(zhì)層”交替層的半透明金屬層的厚度為l-30nm,介質(zhì)層厚度為30_100nm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種太陽光譜選擇性吸收膜及其生產(chǎn)方法，包括一個(gè)覆膜基體，在覆膜基體表面從內(nèi)到外依次覆蓋紅外反射層、中間介質(zhì)層、半透明金屬層、表面介質(zhì)層，所述的覆膜基體為金屬或合金，所述的紅外反射層是鋁涂層，所述的中間介質(zhì)層為氮化硅涂層，所述的半透明金屬層為鉻涂層，所述的表面介質(zhì)層為氮氧化硅或氮化硅涂層。本實(shí)用新型具有如下的技術(shù)效果，太陽光譜選擇性吸收膜的太陽能吸收率高，發(fā)射率低，膜顏色可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，能使太陽能熱水系統(tǒng)與建筑物在色調(diào)上協(xié)調(diào)一致。
文檔編號B32B9/04GK203163317SQ201320006538
公開日2013年8月28日 申請日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者劉小軍 申請人:湖南興業(yè)太陽能科技有限公司