本發(fā)明涉及功能薄膜技術(shù)領(lǐng)域,具體是指一種可實(shí)現(xiàn)太陽能光熱能量轉(zhuǎn)換的高溫光譜選擇性吸收涂層。
背景技術(shù):
化石能源加速消耗導(dǎo)致人類社會(huì)面臨著嚴(yán)重的能源危機(jī),同時(shí)與其相關(guān)的碳排放問題引起的溫室效應(yīng)也使人類面臨嚴(yán)重的環(huán)境危機(jī)。為此,世界各國積極開展各種可再生清潔能源的開發(fā)和利用。太陽能資源“取之不盡,用之不竭”,是當(dāng)前可再生能源開發(fā)利用領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重要組成部分。太陽能光熱發(fā)電以其能量轉(zhuǎn)換效率較高、發(fā)電輸出平穩(wěn)、制造環(huán)節(jié)能耗低、清潔無污染等優(yōu)勢,近年來受到人們的高度重視。眾所周知,太陽能聚光集熱溫度越高,其發(fā)電效率越高。而在高溫工況條件下具有優(yōu)異光學(xué)性能以及高溫穩(wěn)定性能的高溫光譜選擇性吸收涂層是實(shí)現(xiàn)高溫光熱發(fā)電的關(guān)鍵物質(zhì)基礎(chǔ)。一般的太陽光譜選擇性吸收涂層在高溫工況條件下易于因?yàn)槌煞菖c結(jié)構(gòu)發(fā)生演化而導(dǎo)致其光學(xué)性能劣化甚至失效。
中國專利公告號CN 103317788 A披露了一種光譜選擇性吸收涂層及其制備方法。該光譜選擇性吸收涂層位于基體上,依次包括第一擴(kuò)散阻擋層、紅外發(fā)射層、第二擴(kuò)散阻擋層、吸收層和減反射層,其特征在于,所述吸收層包括第一亞層和第二亞層,所述第一亞層在所述第二擴(kuò)散阻擋層的表面上,所述第二亞層在所述第一亞層上,所述第一亞層和第二亞層只包含相同的兩種氧化物或者相同的兩種氮化物,其中,所述兩種氧化物或者所述兩種氮化物在所述第一亞層所占的比例不同于在所述第二亞層中所占的比例。而且所述的兩種氧化物包括:SiO2和TiO2,SiO2和Cr2O3,TiO2和Al2O3或Cr2O3和Al2O3;所述的兩種氮化物為Si3N4和AlN。該種涂層適用于高溫(300-500℃)工作溫度集熱管,涂層吸收率高、發(fā)射率低、熱穩(wěn)定性好,制備工藝簡便,操作方便,生產(chǎn)周期短,濺射工況穩(wěn)定。
本發(fā)明專利與上述專利相比,膜系結(jié)構(gòu)更為簡捷,更為重要的是本發(fā)明是以具有本征光譜選擇吸收特性和極為優(yōu)異高溫穩(wěn)定性的難熔金屬硼化物(如TaB2、HfB2和ZrB2等)膜為光譜能量吸收主體、通過難熔金屬硼化物與Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)雙相陶瓷協(xié)同增效,提高涂層熱穩(wěn)定性能;而雙吸收層干涉型膜系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),極大地提高了涂層的光譜選擇吸收特性。本發(fā)明的涂層可以采用磁控濺射等真空鍍膜技術(shù)沉積在不銹鋼等基體上,能夠穩(wěn)定工作在更高溫度如500~620℃真空或大氣環(huán)境中、可應(yīng)用于太陽能聚光集熱高溫發(fā)電等系統(tǒng)。本發(fā)明的涂層具有吸收率高、熱發(fā)射比低、高溫穩(wěn)定性和耐久性優(yōu)越等特性,適合于工業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種基于難熔金屬硼化物的高溫光譜選擇性吸收涂層。具體而言,是指采用磁控濺射等真空鍍膜技術(shù)在不銹鋼基板表面依次沉積紅外反射金屬層、光譜主吸收層、光譜輔吸收層和表面減反射層,構(gòu)成具有高吸收率、低發(fā)射率、高溫穩(wěn)定、耐久性能優(yōu)越的高溫光譜選擇性吸收涂層。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種基于難熔金屬硼化物的高溫光譜選擇性吸收涂層的制備方法。本發(fā)明制備高溫光譜選擇性吸收涂層的方法具有制備過程質(zhì)量可控、節(jié)能環(huán)保無污染等優(yōu)勢,因此極其適合工業(yè)化應(yīng)用。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種基于難熔金屬硼化物的高溫光譜選擇性吸收涂層,在基板上設(shè)有紅外反射層,在紅外反射層上順序設(shè)有光譜主吸收層、光譜輔吸收層和減反射層,其主要特點(diǎn)在于:所述的光譜主吸收層由難熔金屬硼化物TaB2或HfB2或ZrB2中的一種或多種混合構(gòu)成,薄膜厚度為20~100nm,金屬硼化物結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)或納米晶態(tài),兼有吸收光譜能量和高溫?cái)U(kuò)散阻擋層作用。所述的光譜主吸收層還包括有由難熔金屬硼化物TaB2或HfB2或ZrB2中的一種或多種混合均勻分散在Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)中構(gòu)成復(fù)合層,復(fù)合層厚度為40~160nm,復(fù)合層中難熔金屬硼化物在Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)中的體積百分比為0.55~0.95,且難熔金屬硼化物呈非晶態(tài)或納米晶態(tài),主要起吸收光譜能量作用。
所述的基于難熔金屬硼化物的高溫光譜選擇性吸收涂層,所述的紅外反射層是含量為99.9~99.999%的W或含量為99.9~99.999%的Mo高熔點(diǎn)金屬薄膜,薄膜厚度為100~800nm。
所述的基于難熔金屬硼化物的高溫光譜選擇性吸收涂層,所述的光譜輔吸收層由難熔金屬硼化物TaB2或HfB2或ZrB2中的一種或多種混合均勻分散在Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)中構(gòu)成復(fù)合層,復(fù)合層厚度為40~160nm,復(fù)合層中難熔金屬硼化物在Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)中的體積百分比為0.15~0.60,且難熔金屬硼化物呈非晶態(tài)或納米晶態(tài),主要起吸收光譜能量作用。
所述的基于難熔金屬硼化物的高溫光譜選擇性吸收涂層,所述的減反射層為Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)膜,膜層厚度為50~120nm。
所述的基于難熔金屬硼化物的高溫光譜選擇性吸收涂層,所述的光譜主吸收層、光譜輔吸收層及減反射層中的Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)結(jié)構(gòu)均呈非晶態(tài)。
一種基于難熔金屬硼化物的高溫光譜選擇性吸收涂層制備方法,其主要特點(diǎn)在于步驟為:
涂層采用磁控濺射鍍膜沉積在不銹鋼表面:
(1).基片準(zhǔn)備:
選取厚度為0.2~8mm,尺寸40~120mm×40~120mm不銹鋼片作基板,并做以下預(yù)處理:
1)濃度5~10%、溫度60~80℃堿液清洗5~10min,去除油跡;
2)4~8%稀鹽酸清洗3~8min,去除表面氧化薄層;
3)清水漂洗;
4)無水乙醇超聲波清洗5~10min,吹干待用;
(2).濺射靶材準(zhǔn)備:
1)難熔金屬硼化物靶材:
將純度≥99.5%以上的TaB2、HfB2以及ZrB2難熔金屬硼化物微粉按照配比A:B:C稱重,0≤A≤1、0≤B≤1、0≤C≤1,且A+B+C=1;當(dāng)A=1或B=1或C=1,表示構(gòu)成難熔金屬硼化物靶材的成份僅為一元金屬硼化物,如A:B:C=1:0:0表示此時(shí)金屬硼化物靶材僅由TaB2構(gòu)成;當(dāng)僅有A=0或B=0或C=0,表示構(gòu)成難熔金屬硼化物靶材的成份為二元金屬硼化物,如A:B:C=0.4:0.6:0表示金屬硼化物靶材由TaB2和HfB2按0.4:0.6構(gòu)成;當(dāng)A、B、C全不為0時(shí),表示金屬硼化物靶材由TaB2、HfB2以及ZrB2等三元難熔金屬硼化物按對應(yīng)比例構(gòu)成;
將按設(shè)定配比稱重的難熔金屬硼化物微粉置于混料罐中充分?jǐn)嚢?,混合均勻,然后采用熱壓法燒結(jié)制備成直徑50~150mm×厚度4~10mm靶材,燒結(jié)溫度1800~2100℃,加壓20~40MPa,制成難熔金屬硼化物靶材;
2)紅外反射層靶材:
靶材材質(zhì):W或Mo;純度:99.9~99.999%,尺寸:直徑50~150mm×厚度4~10mm;
3)陶瓷介質(zhì)靶材:
靶材材質(zhì):Al2O3或SiO2;純度:99.9~99.999%;尺寸:直徑50~150mm×厚度4~10mm;
(3).鍍膜:
1)將經(jīng)步驟(1)處理后的不銹鋼片固定在磁控濺射鍍膜機(jī)的基片架上作為陽極?;芸衫@中心軸連續(xù)旋轉(zhuǎn),也可固定在圓周上正對陰極靶的任一確定位置;將步驟(2)所準(zhǔn)備的W或Mo金屬靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)1#陰極靶上,該靶可施加直流磁控濺射電源;將步驟(2)準(zhǔn)備的難熔金屬硼化物靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)2#陰極靶上,該靶可施加射頻磁控濺射電源或直流磁控濺射電源;將步驟(2)所準(zhǔn)備的Al2O3或SiO2陶瓷靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)3#陰極靶上,該靶可施加射頻磁控濺射電源;調(diào)整1#、2#、3#陰極靶與不銹鋼基片的靶基距在60~120mm之間;
2)抽真空度至本底真空度達(dá)到2×10-4~2×10-3Pa后,通入純度≥99.999%氬氣使鍍膜室中的工作壓力穩(wěn)定在0.3~2.0Pa范圍;
3)不銹鋼基片預(yù)處理:可選擇高能離子清洗或者反濺射刻蝕,以提高涂層的附著性能。如采用直流高能離子清洗:工作氣壓0.5~2Pa,電壓1000~1800V,電流0.5~2A,清洗時(shí)間3~10min;
4)鍍紅外反射層:將不銹鋼基片轉(zhuǎn)動(dòng)至基片1#工位(即1#陰極靶前),開啟1#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為2~6W/cm2,在不銹鋼基板上沉積純W或純Mo等紅外反射層,沉積時(shí)間5~15min,關(guān)閉1#陰極靶;
5)鍍光譜主吸收層:開啟2#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為2~6W/cm2;開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在0~5W/cm2,形成2#和3#陰極靶雙靶共濺射模式;啟動(dòng)基片架驅(qū)動(dòng)電機(jī),使基片能以線速度0.2~1m/min繞中心軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到2#和3#陰極靶前,會(huì)依次在紅外反射層上疊加若干個(gè)金屬硼化物與Al2O3或SiO2的復(fù)合微層作為光譜主吸收層;特別地,當(dāng)3#陰極靶功率密度為0時(shí),意味著沒有Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)濺射出來,光譜主吸收層完全由難熔金屬硼化物膜構(gòu)成;沉積時(shí)間5~20min,關(guān)閉2#和3#陰極靶;
6)鍍光譜輔吸收層:開啟2#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為1~4W/cm2;開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在2~5W/cm2;形成2#和3#陰極靶雙靶共濺射模式;啟動(dòng)基片架驅(qū)動(dòng)電機(jī),使基片能以線速度0.2~1m/min繞中心軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到2#和3#陰極靶前,會(huì)依次在光譜主吸收層上疊加若干個(gè)金屬硼化物與Al2O3或SiO2的復(fù)合微層作為光譜輔吸收層,沉積時(shí)間5~25min,關(guān)閉2#和3#陰極靶;
7)鍍減反射層:將鍍好紅外反射金屬層以及主、輔光譜吸收層的不銹鋼基片轉(zhuǎn)動(dòng)至基片3#工位(即3#陰極靶前),開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在2~6W/cm2,沉積一層Al2O3或SiO2陶瓷膜作為表面減反射層,沉積時(shí)間5~15min,即可制成所述的高溫光譜選擇性吸收涂層。
所述的基于難熔金屬硼化物的高溫光譜選擇性吸收涂層制備方法,還包括有基體為真空集熱管金屬內(nèi)管表面或者塔式聚光熱能爐表面。制成太陽能吸熱體,可應(yīng)用于高溫太陽能光熱發(fā)電等領(lǐng)域。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明涂層是一種雙吸收層干涉型膜系結(jié)構(gòu)的高溫光譜選擇性吸收涂層。涂層具有優(yōu)異的光學(xué)性能和熱穩(wěn)定性能,如吸收率≥93%、550℃發(fā)射率≤0.13,涂層能夠穩(wěn)定工作在500~620℃真空或大氣環(huán)境達(dá)25年之久。
附圖說明:
圖1:為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2:為本發(fā)明采用磁控濺射鍍膜設(shè)備制備高溫光譜選擇性吸收涂層的工作示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述,所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明,并非用于限定本發(fā)明的范圍。下面對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的說明。
實(shí)施例1:見圖1,一種基于難熔金屬硼化物的高溫光譜選擇性吸收涂層,在基板1上設(shè)有紅外反射層2,在紅外反射層2上順序設(shè)有光譜主吸收層3、光譜輔吸收層4和減反射層5。所述的光譜主吸收層3由難熔金屬硼化物HfB2中的一種構(gòu)成,薄膜厚度為20nm,金屬硼化物結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)或納米晶態(tài),兼有吸收光譜能量和高溫?cái)U(kuò)散阻擋層作用。
所述的紅外反射層2是W含量為99.9~99.99%或Mo含量為99.9~99.99%高熔點(diǎn)金屬薄膜,薄膜厚度為100nm。
所述的光譜輔吸收層4由難熔金屬硼化物TaB2的一種分散在Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)中構(gòu)成復(fù)合層,復(fù)合層厚度可為40nm,復(fù)合層中難熔金屬硼化物在Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)中的體積百分比可為0.15,且難熔金屬硼化物呈非晶態(tài)或納米晶態(tài),主要起吸收光譜能量作用。
所述的減反射層5為Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)膜,膜層厚度為50nm。
所述的光譜主吸收層3、光譜輔吸收層4及減反射層5中的Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)結(jié)構(gòu)均呈非晶態(tài)。
實(shí)施例2:見圖1,一種基于難熔金屬硼化物的高溫光譜選擇性吸收涂層,在基板1上設(shè)有紅外反射層2,在紅外反射層2上順序設(shè)有光譜主吸收層3、光譜輔吸收層4和減反射層5。所述的光譜主吸收層3由難熔金屬硼化物TaB2或HfB2兩種混合構(gòu)成,薄膜厚度為50nm,金屬硼化物結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)或納米晶態(tài),兼有吸收光譜能量和高溫?cái)U(kuò)散阻擋層作用。
所述的紅外反射層2是W含量為99.9~99.99%或Mo含量為99.9~99.99%高熔點(diǎn)金屬薄膜,薄膜厚度為300nm。
所述的光譜輔吸收層4由難熔金屬硼化物TaB2或HfB兩種混合均勻分散在Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)中構(gòu)成復(fù)合層,復(fù)合層厚度可為120nm,復(fù)合層中難熔金屬硼化物在Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)中的體積百分比可為0.35,且難熔金屬硼化物呈非晶態(tài)或納米晶態(tài),主要起吸收光譜能量作用。
所述的減反射層5為Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)膜,膜層厚度為80nm。
所述的光譜主吸收層3、光譜輔吸收層4及減反射層5中的Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)結(jié)構(gòu)均呈非晶態(tài)。
實(shí)施例3:見圖1,一種基于難熔金屬硼化物的高溫光譜選擇性吸收涂層,在基板1上設(shè)有紅外反射層2,在紅外反射層2上順序設(shè)有光譜主吸收層3、光譜輔吸收層4和減反射層5。
所述的光譜主吸收層3由難熔金屬硼化物TaB2或HfB2兩種混合均勻分散在Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)中構(gòu)成復(fù)合層,復(fù)合層厚度可為80nm,復(fù)合層中難熔金屬硼化物在Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)中的體積百分比為0.75,且難熔金屬硼化物呈非晶態(tài)或納米晶態(tài),主要起吸收光譜能量作用。
所述的紅外反射層2是W含量為99.9~99.99%或Mo含量為99.9~99.99%高熔點(diǎn)金屬薄膜,薄膜厚度為100~800nm。
所述的光譜輔吸收層4由難熔金屬硼化物TaB2或HfB2或ZrB2中的一種或多種混合均勻分散在Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)中構(gòu)成復(fù)合層,復(fù)合層厚度可為120nm,復(fù)合層中難熔金屬硼化物在Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)中的體積百分比可為0.50,且難熔金屬硼化物呈非晶態(tài)或納米晶態(tài),主要起吸收光譜能量作用。
所述的減反射層5為Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)膜,膜層厚度為80nm。
所述的光譜主吸收層3、光譜輔吸收層4及減反射層5中的Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)結(jié)構(gòu)均呈非晶態(tài)。
實(shí)施例4:見圖1,一種基于難熔金屬硼化物的高溫光譜選擇性吸收涂層,在基板1上設(shè)有紅外反射層2,在紅外反射層2上順序設(shè)有光譜主吸收層3、光譜輔吸收層4和減反射層5。
所述的光譜主吸收層3由難熔金屬硼化物TaB2、HfB2、ZrB2中的三種混合均勻分散在Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)中構(gòu)成復(fù)合層,復(fù)合層厚度可為160nm,復(fù)合層中難熔金屬硼化物在Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)中的體積百分比為0.95,且難熔金屬硼化物呈非晶態(tài)或納米晶態(tài),主要起吸收光譜能量作用。
所述的紅外反射層2是W含量為99.9~99.99%或Mo含量為99.9~99.99%高熔點(diǎn)金屬薄膜,薄膜厚度為800nm。
所述的光譜輔吸收層4由難熔金屬硼化物TaB2或HfB2或ZrB2中的一種或多種混合均勻分散在Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)中構(gòu)成復(fù)合層,復(fù)合層厚度可為160nm,復(fù)合層中難熔金屬硼化物在Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)中的體積百分比可為0.60,且難熔金屬硼化物呈非晶態(tài)或納米晶態(tài),主要起吸收光譜能量作用。
所述的減反射層5為Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)膜,膜層厚度為120nm。
所述的光譜主吸收層3、光譜輔吸收層4及減反射層5中的Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)結(jié)構(gòu)均呈非晶態(tài)。
實(shí)施例5:見圖1,一種基于難熔金屬硼化物的高溫光譜選擇性吸收涂層,在基板1上設(shè)有紅外反射層2,在紅外反射層2上順序設(shè)有光譜主吸收層3、光譜輔吸收層4和減反射層5。所述的光譜主吸收層3由難熔金屬硼化物TaB2、HfB2、ZrB2中的三種混合構(gòu)成,薄膜厚度為80nm,金屬硼化物結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)或納米晶態(tài),兼有吸收光譜能量和高溫?cái)U(kuò)散阻擋層作用。
所述的紅外反射層2是W含量為99.9~99.99%或Mo含量為99.9~99.99%高熔點(diǎn)金屬薄膜,薄膜厚度為600nm。
所述的光譜輔吸收層4由難熔金屬硼化物HfB2、ZrB2兩種混合均勻分散在Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)中構(gòu)成復(fù)合層,復(fù)合層厚度可為100nm,復(fù)合層中難熔金屬硼化物在Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)中的體積百分比可為0.55,且難熔金屬硼化物呈非晶態(tài)或納米晶態(tài),主要起吸收光譜能量作用。
所述的減反射層5為Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)膜,膜層厚度為100nm。
所述的光譜主吸收層3、光譜輔吸收層4及減反射層5中的Al2O3或SiO2陶瓷介質(zhì)結(jié)構(gòu)均呈非晶態(tài)。
實(shí)施例6:基于TaB2一元難熔金屬硼化物靶材制備高溫光譜選擇性吸收涂層
(1).基片準(zhǔn)備:
選取厚度為2mm、尺寸50mm×50mm、牌號321不銹鋼片作基板,并做以下預(yù)處理:
1)濃度5%、溫度60℃、NaOH堿液清洗10min,去除油跡;
2)4%稀鹽酸清洗8min,去除表面氧化薄層;
3)去離子水漂洗;
4)無水乙醇超聲波清洗10min,吹干待用;
(2).濺射靶材準(zhǔn)備:
1)金屬硼化物靶材:將純度≥99.5%以上的TaB2微粉稱重,采用熱壓法燒結(jié)制備成直徑100mm×厚度6mm靶材,燒結(jié)溫度1900℃,加壓30MPa,制成TaB2一元難熔金屬硼化物濺射靶材;
2)紅外反射金屬層靶材:
靶材材質(zhì):W;純度:≥99.99%;尺寸:直徑100mm×厚度6mm;
3)陶瓷介質(zhì)靶材:
靶材材質(zhì):Al2O3;純度:≥99.99%;尺寸:直徑100mm×厚度10mm;
(3).鍍膜:
1)將經(jīng)步驟(1)處理后的不銹鋼片固定在磁控濺射鍍膜機(jī)的基片架上作為陽極?;芸衫@中心軸連續(xù)旋轉(zhuǎn),也可固定在圓周上正對陰極靶的任一確定位置;將步驟(2)所準(zhǔn)備的W靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)1#陰極靶上,該靶施加直流磁控濺射電源;將步驟(2)準(zhǔn)備的TaB2靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)2#陰極靶上,該靶施加射頻磁控濺射電源;將步驟(2)所準(zhǔn)備的Al2O3陶瓷靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)3#陰極靶上,該靶施加射頻磁控濺射電源;調(diào)整1#、2#、3#陰極靶與不銹鋼基片的靶基距為80mm;
2)抽真空度至本底真空度達(dá)到8×10-4Pa后,通入純度≥99.999%氬氣使鍍膜室中的壓力穩(wěn)定在0.8Pa范圍;
3)不銹鋼基片預(yù)處理:采用直流高能離子清洗,工作氣壓0.8Pa,電壓1500V,電流1A,清洗時(shí)間5min;
4)鍍紅外反射層:將不銹鋼基片轉(zhuǎn)動(dòng)至基片1#工位(即1#陰極靶前),開啟1#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為2W/cm2,在不銹鋼基板上沉積純W膜作為紅外反射層,沉積時(shí)間15min,關(guān)閉1#陰極靶;
5)鍍光譜主吸收層:開啟2#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為5W/cm2;開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在1.5W/cm2,形成2#和3#陰極靶雙靶共濺射模式;啟動(dòng)基片架驅(qū)動(dòng)電機(jī),使基片能以線速度1m/min繞中心軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到2#和3#陰極靶前,會(huì)依次在純W紅外反射層上疊加若干個(gè)TaB2與Al2O3陶瓷介質(zhì)的復(fù)合微層作為光譜主吸收層,沉積時(shí)間12min,關(guān)閉2#和3#陰極靶;
6)鍍光譜輔吸收層:開啟2#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為2W/cm2;開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在4W/cm2;形成2#和3#陰極靶雙靶共濺射模式;啟動(dòng)基片架驅(qū)動(dòng)電機(jī),使基片能以線速度1m/min繞中心軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到2#和3#陰極靶前,會(huì)依次在光譜主吸收層上疊加若干個(gè)TaB2與Al2O3陶瓷介質(zhì)的復(fù)合微層作為光譜輔吸收層,沉積時(shí)間16min,關(guān)閉2#和3#陰極靶;
7)鍍減反射層:將鍍好紅外反射金屬層以及主、輔光譜吸收層的不銹鋼基片轉(zhuǎn)動(dòng)至基片3#工位(即3#陰極靶前),開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在4W/cm2,沉積一層Al2O3陶瓷膜作為表面減反射層,沉積時(shí)間6min,即可制成所述的高溫光譜選擇性吸收涂層。
所述的在步驟2中,難熔金屬硼化物靶材是由TaB2一元難熔金屬硼化物微粉熱壓燒結(jié)制成;
所述的在步驟3之4)中,純W紅外反射金屬層的厚度為250nm。
所述的在步驟3之5)中,光譜主吸收層中均勻分散的TaB2在Al2O3陶瓷介質(zhì)中的體積百分比為0.80,TaB2與Al2O3構(gòu)成的復(fù)合膜厚度為65nm,且TaB2呈納米晶態(tài),Al2O3呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3之6)中,光譜輔吸收層中均勻分散的TaB2在Al2O3陶瓷介質(zhì)中的體積百分比為0.35,TaB2與Al2O3構(gòu)成的復(fù)合膜厚度為80nm,且TaB2呈納米晶態(tài),Al2O3呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3之7)中,Al2O3減反射層的厚度為65nm,其晶體結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3中,制成的涂層是一種雙吸收層干涉型膜系結(jié)構(gòu)的高溫光譜選擇性吸收涂層。
所述的在步驟3中,制成的涂層吸收率為95.8%、550℃發(fā)射率為0.12,且可穩(wěn)定工作在550℃真空環(huán)境中達(dá)25年之久。
實(shí)施例7:基于HfB2一元難熔金屬硼化物靶材制備高溫光譜選擇性吸收涂層
(1).基片準(zhǔn)備:
選取厚度為3mm、尺寸60mm×60mm、牌號316不銹鋼片作基板,并做以下預(yù)處理:
1)濃度5%、溫度60℃、NaOH堿液清洗10min,去除油跡;
2)4%稀鹽酸清洗8min,去除表面氧化薄層;
3)去離子水漂洗;
4)無水乙醇超聲波清洗10min,吹干待用;
(2).濺射靶材準(zhǔn)備:
1)金屬硼化物靶材:將純度≥99.5%以上的HfB2微粉稱重,采用熱壓法燒結(jié)制備成直徑100mm×厚度6mm靶材,燒結(jié)溫度2000℃,加壓30MPa,制成HfB2一元難熔金屬硼化物濺射靶材;
2)紅外反射金屬層靶材:
靶材材質(zhì):Mo;純度:≥99.99%;尺寸:直徑100mm×厚度6mm;
3)陶瓷介質(zhì)靶材:
靶材材質(zhì):SiO2;純度:≥99.99%;尺寸:直徑100mm×厚度10mm;
(3).鍍膜:
1)將經(jīng)步驟(1)處理后的不銹鋼片固定在磁控濺射鍍膜機(jī)的基片架上作為陽極?;芸衫@中心軸連續(xù)旋轉(zhuǎn),也可固定在圓周上正對陰極靶的任一確定位置;將步驟(2)所準(zhǔn)備的Mo靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)1#陰極靶上,該靶施加直流磁控濺射電源;將步驟(2)準(zhǔn)備的HfB2靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)2#陰極靶上,該靶施加射頻磁控濺射電源;將步驟(2)所準(zhǔn)備的SiO2陶瓷靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)3#陰極靶上,該靶施加射頻磁控濺射電源;調(diào)整1#、2#、3#陰極靶與不銹鋼基片的靶基距為80mm;
2)抽真空度至本底真空度達(dá)到8×10-4Pa后,通入純度≥99.999%氬氣使鍍膜室中的壓力穩(wěn)定在0.8Pa范圍;
3)不銹鋼基片預(yù)處理:采用直流高能離子清洗,工作氣壓0.8Pa,電壓1500V,電流1A,清洗時(shí)間5min;
4)鍍紅外反射層:將不銹鋼基片轉(zhuǎn)動(dòng)至基片1#工位(即1#陰極靶前),開啟1#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為2W/cm2,在不銹鋼基板上沉積純Mo膜作為紅外反射層,沉積時(shí)間16min,關(guān)閉1#陰極靶;
5)鍍光譜主吸收層:開啟2#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為4.5W/cm2;開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在1.5W/cm2,形成2#和3#陰極靶雙靶共濺射模式;啟動(dòng)基片架驅(qū)動(dòng)電機(jī),使基片能以線速度1m/min繞中心軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到2#和3#陰極靶前,會(huì)依次在純Mo紅外反射層上疊加若干個(gè)HfB2與SiO2陶瓷介質(zhì)的復(fù)合微層作為光譜主吸收層,沉積時(shí)間12min,關(guān)閉2#和3#陰極靶;
6)鍍光譜輔吸收層:開啟2#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為2W/cm2;開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在4W/cm2;形成2#和3#陰極靶雙靶共濺射模式;啟動(dòng)基片架驅(qū)動(dòng)電機(jī),使基片能以線速度1m/min繞中心軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到2#和3#陰極靶前,會(huì)依次在光譜主吸收層上疊加若干個(gè)HfB2與SiO2陶瓷介質(zhì)的復(fù)合微層作為光譜輔吸收層,沉積時(shí)間16min,關(guān)閉2#和3#陰極靶;
7)鍍減反射層:將鍍好紅外反射金屬層以及主、輔光譜吸收層的不銹鋼基片轉(zhuǎn)動(dòng)至基片3#工位(即3#陰極靶前),開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在3.5W/cm2,沉積一層SiO2陶瓷膜作為表面減反射層,沉積時(shí)間8min,即可制成所述的高溫光譜選擇性吸收涂層。
所述的一種基于HfB2靶材制備高溫光譜選擇性吸收涂層的方法,在步驟2中,難熔金屬硼化物靶材是由HfB2一元難熔金屬硼化物微粉熱壓燒結(jié)制成;
所述的在步驟3之4)中,純Mo紅外反射金屬層的厚度為300nm。
所述的在步驟3之5)中,光譜主吸收層中均勻分散的HfB2在SiO2陶瓷介質(zhì)中的體積百分比為0.75,HfB2與SiO2構(gòu)成的復(fù)合膜厚度為60nm,且HfB2呈納米晶態(tài),SiO2呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3之6)中,光譜輔吸收層中均勻分散的HfB2在SiO2陶瓷介質(zhì)中的體積百分比為0.30,HfB2與SiO2構(gòu)成的復(fù)合膜厚度為75nm,且HfB2呈納米晶態(tài),SiO2呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3之7)中,SiO2減反射層的厚度為60nm,其晶體結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3中,制成的涂層是一種雙吸收層干涉型膜系結(jié)構(gòu)的高溫光譜選擇性吸收涂層。
所述的在步驟3中,制成的涂層吸收率為95.4%、550℃發(fā)射率為0.118,且可穩(wěn)定工作在550℃真空環(huán)境中達(dá)25年之久。
實(shí)施例8:基于ZrB2一元難熔金屬硼化物靶材制備高溫光譜選擇性吸收涂層
(1).基片準(zhǔn)備:
選取厚度為3mm、尺寸80mm×60mm、牌號316不銹鋼片作基板,并做以下預(yù)處理:
1)濃度5%、溫度60℃、NaOH堿液清洗10min,去除油跡;
2)4%稀鹽酸清洗8min,去除表面氧化薄層;
3)去離子水漂洗;
4)無水乙醇超聲波清洗10min,吹干待用;
(2).濺射靶材準(zhǔn)備:
1)金屬硼化物靶材:將純度≥99.5%以上的ZrB2微粉稱重,采用熱壓法燒結(jié)制備成直徑100mm×厚度6mm靶材,燒結(jié)溫度1850℃,加壓30MPa,制成ZrB2一元難熔金屬硼化物濺射靶材;
2)紅外反射金屬層靶材:
靶材材質(zhì):Mo;純度:≥99.99%;尺寸:直徑100mm×厚度6mm;
3)陶瓷介質(zhì)靶材:
靶材材質(zhì):SiO2;純度:≥99.99%;尺寸:直徑100mm×厚度10mm;
(3).鍍膜:
1)將經(jīng)步驟(1)處理后的不銹鋼片固定在磁控濺射鍍膜機(jī)的基片架上作為陽極?;芸衫@中心軸連續(xù)旋轉(zhuǎn),也可固定在圓周上正對陰極靶的任一確定位置;將步驟(2)所準(zhǔn)備的Mo靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)1#陰極靶上,該靶施加直流磁控濺射電源;將步驟(2)準(zhǔn)備的ZrB2靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)2#陰極靶上,該靶施加射頻磁控濺射電源;將步驟(2)所準(zhǔn)備的SiO2陶瓷靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)3#陰極靶上,該靶施加射頻磁控濺射電源;調(diào)整1#、2#、3#陰極靶與不銹鋼基片的靶基距為80mm;
2)抽真空度至本底真空度達(dá)到8×10-4Pa后,通入純度≥99.999%氬氣使鍍膜室中的壓力穩(wěn)定在0.8Pa范圍;
3)不銹鋼基片預(yù)處理:采用直流高能離子清洗,工作氣壓0.8Pa,電壓1500V,電流1A,清洗時(shí)間5min;
4)鍍紅外反射層:將不銹鋼基片轉(zhuǎn)動(dòng)至基片1#工位(即1#陰極靶前),開啟1#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為2W/cm2,在不銹鋼基板上沉積純Mo膜作為紅外反射層,沉積時(shí)間16min,關(guān)閉1#陰極靶;
5)鍍光譜主吸收層:開啟2#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為4.5W/cm2;開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在1.5W/cm2,形成2#和3#陰極靶雙靶共濺射模式;啟動(dòng)基片架驅(qū)動(dòng)電機(jī),使基片能以線速度1m/min繞中心軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到2#和3#陰極靶前,會(huì)依次在純Mo紅外反射層上疊加若干個(gè)ZrB2與SiO2陶瓷介質(zhì)的復(fù)合微層作為光譜主吸收層,沉積時(shí)間12min,關(guān)閉2#和3#陰極靶;
6)鍍光譜輔吸收層:開啟2#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為2W/cm2;開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在4W/cm2;形成2#和3#陰極靶雙靶共濺射模式;啟動(dòng)基片架驅(qū)動(dòng)電機(jī),使基片能以線速度1m/min繞中心軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到2#和3#陰極靶前,會(huì)依次在光譜主吸收層上疊加若干個(gè)ZrB2與SiO2陶瓷介質(zhì)的復(fù)合微層作為光譜輔吸收層,沉積時(shí)間16min,關(guān)閉2#和3#陰極靶;
7)鍍減反射層:將鍍好紅外反射金屬層以及主、輔光譜吸收層的不銹鋼基片轉(zhuǎn)動(dòng)至基片3#工位(即3#陰極靶前),開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在3.5W/cm2,沉積一層SiO2陶瓷膜作為表面減反射層,沉積時(shí)間8min,即可制成所述的高溫光譜選擇性吸收涂層。
所述的一種基于ZrB2靶材制備高溫光譜選擇性吸收涂層的方法,在步驟2中,難熔金屬硼化物靶材是由ZrB2一元難熔金屬硼化物微粉熱壓燒結(jié)制成;
所述的在步驟3之4)中,純Mo紅外反射金屬層的厚度為300nm。
所述的在步驟3之5)中,光譜主吸收層中均勻分散的ZrB2在SiO2陶瓷介質(zhì)中的體積百分比為0.80,ZrB2與SiO2構(gòu)成的復(fù)合膜厚度為55nm,且ZrB2呈納米晶態(tài),SiO2呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3之6)中,光譜輔吸收層中均勻分散的ZrB2在SiO2陶瓷介質(zhì)中的體積百分比為0.30,ZrB2與SiO2構(gòu)成的復(fù)合膜厚度為75nm,且ZrB2呈納米晶態(tài),SiO2呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3之7)中,SiO2減反射層的厚度為60nm,其晶體結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3中,制成的涂層是一種雙吸收層干涉型膜系結(jié)構(gòu)的高溫光譜選擇性吸收涂層。
所述的在步驟3中,制成的涂層吸收率為95.6%、550℃發(fā)射率為0.125,且可穩(wěn)定工作在550℃真空環(huán)境中達(dá)25年之久。
實(shí)施例9:基于TaB2與ZrB2二元難熔金屬硼化物復(fù)合靶材制備高溫光譜選擇性吸收涂層
(1).選取厚度為0.8mm、尺寸100mm×100mm、牌號321不銹鋼片作基板,并做以下預(yù)處理:
1)濃度5%、溫度60℃、NaOH堿液清洗10min,去除油跡;
2)4%稀鹽酸清洗8min,去除表面氧化薄層;
3)去離子水漂洗;
4)無水乙醇超聲波清洗10min,吹干待用;
(2).濺射靶材準(zhǔn)備
1)金屬硼化物靶材:將純度≥99.5%以上的TaB2與ZrB2微粉按照配比TaB2:ZrB2=0.3:0.7稱重,置于混料罐中充分?jǐn)嚢?,混合均勻,然后采用熱壓法燒結(jié)制備成直徑100mm×厚度6mm靶材,燒結(jié)溫度1950℃,加壓35MPa,制成TaB2與ZrB2二元難熔金屬硼化物濺射靶材;
2)紅外反射金屬層靶材:
靶材材質(zhì):W;純度:≥99.99%;尺寸:直徑100mm×厚度6mm;
3)陶瓷介質(zhì)靶材:
靶材材質(zhì):Al2O3;純度:≥99.99%;尺寸:直徑100mm×厚度10mm;
(3).鍍膜:
1)將經(jīng)步驟(1)處理后的不銹鋼片固定在磁控濺射鍍膜機(jī)的基片架上作為陽極。基片架可繞中心軸連續(xù)旋轉(zhuǎn),也可固定在圓周上正對陰極靶的任一確定位置;將步驟(2)所準(zhǔn)備的W靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)1#陰極靶上,該靶施加直流磁控濺射電源;將步驟(2)準(zhǔn)備的TaB2與ZrB2二元難熔金屬硼化物靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)2#陰極靶上,該靶施加射頻磁控濺射電源;將步驟(2)所準(zhǔn)備的Al2O3陶瓷靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)3#陰極靶上,該靶施加射頻磁控濺射電源;調(diào)整1#、2#、3#陰極靶與不銹鋼基片的靶基距為80mm;
2)抽真空度至本底真空度達(dá)到1×10-3Pa后,通入純度≥99.999%氬氣使鍍膜室中的壓力穩(wěn)定在1Pa;
3)不銹鋼基片預(yù)處理:采用直流高能離子清洗,工作氣壓1Pa,電壓1200V,電流1A,清洗時(shí)間8min;
4)鍍紅外反射層:將不銹鋼基片轉(zhuǎn)動(dòng)至基片1#工位(即1#陰極靶前),開啟1#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為3W/cm2,在不銹鋼基板上沉積純W膜作為紅外反射層,沉積時(shí)間8min,關(guān)閉1#陰極靶;
5)鍍光譜主吸收層:開啟2#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為4W/cm2;開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在1W/cm2,形成2#和3#陰極靶雙靶共濺射模式;啟動(dòng)基片架驅(qū)動(dòng)電機(jī),使基片能以線速度1m/min繞中心軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到2#和3#陰極靶前,會(huì)依次在純W紅外反射層上疊加若干個(gè)二元難熔金屬硼化物與Al2O3陶瓷介質(zhì)的復(fù)合微層作為光譜主吸收層,沉積時(shí)間15min,關(guān)閉2#和3#陰極靶;
6)鍍光譜輔吸收層:開啟2#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為2W/cm2;開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在4W/cm2;形成2#和3#陰極靶雙靶共濺射模式;啟動(dòng)基片架驅(qū)動(dòng)電機(jī),使基片能以線速度1m/min繞中心軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到2#和3#陰極靶前,會(huì)依次在光譜主吸收層上疊加若干個(gè)金屬硼化物與Al2O3陶瓷介質(zhì)的復(fù)合微層作為光譜輔吸收層,沉積時(shí)間16min,關(guān)閉2#和3#陰極靶;
7)鍍減反射層:將鍍好紅外反射金屬層以及主、輔光譜吸收層的不銹鋼基片轉(zhuǎn)動(dòng)至基片3#工位(即3#陰極靶前),開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在3W/cm2,沉積一層Al2O3陶瓷膜作為表面減反射層,沉積時(shí)間8min,即可制成所述的高溫光譜選擇性吸收涂層。
所述的一種基于TaB2與ZrB2二元難熔金屬硼化物復(fù)合靶材制備高溫光譜選擇性吸收涂層的方法,在步驟2中,難熔金屬硼化物靶材是由TaB2與ZrB2二元難熔金屬硼化物微粉混合均勻熱壓燒結(jié)制成,TaB2與ZrB2的重量百分比為0.3:0.7。
所述的在步驟3之4)中,純W紅外反射金屬層的厚度為300nm。
所述的在步驟3之5)中,光譜主吸收層中均勻分散的TaB2與ZrB2在Al2O3陶瓷介質(zhì)中的體積百分比為0.75,TaB2與ZrB2以及Al2O3構(gòu)成的復(fù)合膜厚度為60nm,且TaB2與ZrB2呈納米晶態(tài),Al2O3呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3之6)中,光譜輔吸收層中均勻分散的TaB2與ZrB2在Al2O3陶瓷介質(zhì)中的體積百分比為0.30,TaB2與ZrB2以及Al2O3構(gòu)成的復(fù)合膜厚度為75nm,且TaB2與ZrB2呈納米晶態(tài),Al2O2呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3之7)中,Al2O3減反射層的厚度為60nm,其晶體結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3中,制成的涂層是一種雙吸收層干涉型膜系結(jié)構(gòu)的高溫光譜選擇性吸收涂層。
所述的在步驟3中,制成的涂層吸收率為96.5%、550℃發(fā)射率為0.11,且可穩(wěn)定工作在560℃真空環(huán)境中達(dá)25年之久。
實(shí)施例10:基于HfB2與ZrB2二元難熔金屬硼化物復(fù)合靶材制備高溫光譜選擇性吸收涂層
(1).選取厚度為0.8mm、尺寸50mm×50mm、牌號316L不銹鋼片作基板,并做以下預(yù)處理:
1)濃度5%、溫度60℃、NaOH堿液清洗10min,去除油跡;
2)4%稀鹽酸清洗8min,去除表面氧化薄層;
3)去離子水漂洗;
4)無水乙醇超聲波清洗10min,吹干待用;
(2).濺射靶材準(zhǔn)備
1)金屬硼化物靶材:將純度≥99.5%以上的HfB2與ZrB2微粉按照配比HfB2:ZrB2=0.5:0.5稱重,置于混料罐中充分?jǐn)嚢?,混合均勻,然后采用熱壓法燒結(jié)制備成直徑100mm×厚度6mm靶材,燒結(jié)溫度1950℃,加壓35MPa,制成HfB2與ZrB2二元難熔金屬硼化物濺射靶材;
2)紅外反射金屬層靶材:
靶材材質(zhì):W;純度:≥99.99%;尺寸:直徑100mm×厚度6mm;
3)陶瓷介質(zhì)靶材:
靶材材質(zhì):Al2O3;純度:≥99.99%;尺寸:直徑100mm×厚度10mm;
(3).鍍膜:
1)將經(jīng)步驟(1)處理后的不銹鋼片固定在磁控濺射鍍膜機(jī)的基片架上作為陽極?;芸衫@中心軸連續(xù)旋轉(zhuǎn),也可固定在圓周上正對陰極靶的任一確定位置;將步驟(2)所準(zhǔn)備的W靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)1#陰極靶上,該靶施加直流磁控濺射電源;將步驟(2)準(zhǔn)備的HfB2與ZrB2二元難熔金屬硼化物靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)2#陰極靶上,該靶施加射頻磁控濺射電源;將步驟(2)所準(zhǔn)備的Al2O3陶瓷靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)3#陰極靶上,該靶施加射頻磁控濺射電源;調(diào)整1#、2#、3#陰極靶與不銹鋼基片的靶基距為100mm;
2)抽真空度至本底真空度達(dá)到1×10-3Pa后,通入純度≥99.999%氬氣使鍍膜室中的壓力穩(wěn)定在1Pa;
3)不銹鋼基片預(yù)處理:采用直流高能離子清洗,工作氣壓1Pa,電壓1200V,電流1A,清洗時(shí)間8min;
4)鍍紅外反射層:將不銹鋼基片轉(zhuǎn)動(dòng)至基片1#工位(即1#陰極靶前),開啟1#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為4W/cm2,在不銹鋼基板上沉積純W膜作為紅外反射層,沉積時(shí)間10min,關(guān)閉1#陰極靶;
5)鍍光譜主吸收層:開啟2#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為5W/cm2;開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在1.5W/cm2,形成2#和3#陰極靶雙靶共濺射模式;啟動(dòng)基片架驅(qū)動(dòng)電機(jī),使基片能以線速度0.8m/min繞中心軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到2#和3#陰極靶前,會(huì)依次在純W紅外反射層上疊加若干個(gè)二元難熔金屬硼化物與Al2O3陶瓷介質(zhì)的復(fù)合微層作為光譜主吸收層,沉積時(shí)間20min,關(guān)閉2#和3#陰極靶;
6)鍍光譜輔吸收層:開啟2#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為2W/cm2;開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在3.5W/cm2;形成2#和3#陰極靶雙靶共濺射模式;啟動(dòng)基片架驅(qū)動(dòng)電機(jī),使基片能以線速度0.8m/min繞中心軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到2#和3#陰極靶前,會(huì)依次在光譜主吸收層上疊加若干個(gè)金屬硼化物與Al2O3陶瓷介質(zhì)的復(fù)合微層作為光譜輔吸收層,沉積時(shí)間20min,關(guān)閉2#和3#陰極靶;
7)鍍減反射層:將鍍好紅外反射金屬層以及主、輔光譜吸收層的不銹鋼基片轉(zhuǎn)動(dòng)至基片3#工位(即3#陰極靶前),開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在3W/cm2,沉積一層Al2O3陶瓷膜作為表面減反射層,沉積時(shí)間8min,即可制成所述的高溫光譜選擇性吸收涂層。
所述的一種基于HfB2與ZrB2二元難熔金屬硼化物復(fù)合靶材制備高溫光譜選擇性吸收涂層的方法,在步驟2中,難熔金屬硼化物靶材是由HfB2與ZrB2二元難熔金屬硼化物微粉混合均勻熱壓燒結(jié)制成,HfB2與ZrB2的重量百分比為0.5:0.5。
所述的在步驟3之4)中,純W紅外反射金屬層的厚度為280nm。
所述的在步驟3之5)中,光譜主吸收層中均勻分散的HfB2與ZrB2在Al2O3陶瓷介質(zhì)中的體積百分比為0.90,HfB2與ZrB2以及Al2O3構(gòu)成的復(fù)合膜厚度為40nm,且HfB2與ZrB2呈納米晶態(tài),Al2O3呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3之6)中,光譜輔吸收層中均勻分散的HfB2與ZrB2在Al2O3陶瓷介質(zhì)中的體積百分比為0.25,HfB2與ZrB2以及Al2O3構(gòu)成的復(fù)合膜厚度為65nm,且HfB2與ZrB2呈納米晶態(tài),Al2O3呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3之7)中,Al2O3減反射層的厚度為55nm,其晶體結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3中,制成的涂層是一種雙吸收層干涉型膜系結(jié)構(gòu)的高溫光譜選擇性吸收涂層。
所述的在步驟3中,制成的涂層吸收率為95.4%、550℃發(fā)射率為0.108,且可穩(wěn)定工作在580℃真空環(huán)境中達(dá)25年之久。
實(shí)施例11:基于TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物復(fù)合靶材制備高溫光譜選擇性吸收涂層
(1).選取厚度為3.5mm、尺寸50mm×50mm、牌號321不銹鋼片作基板,并做以下預(yù)處理:
1)濃度6%、溫度80℃、NaOH堿液清洗10min,去除油跡;
2)5%稀鹽酸清洗10min,去除表面氧化薄層;
3)去離子水漂洗;
4)無水乙醇超聲波清洗12min,吹干待用;
(2).濺射靶材準(zhǔn)備
1)難熔金屬硼化物靶材:將純度≥99.5%以上的TaB2、HfB2與ZrB2微粉按照配比A:B:C=0.2:0.2:0.6稱重,置于混料罐中充分?jǐn)嚢瑁旌暇鶆?,然后采用熱壓法燒結(jié)制備成直徑100mm×厚度6mm靶材,燒結(jié)溫度2050℃,加壓25MPa,制成TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物濺射靶材;
2)紅外反射金屬層靶材:
靶材材質(zhì):W;純度:≥99.99%;尺寸:直徑100mm×厚度6mm;
3)陶瓷介質(zhì)靶材:
靶材材質(zhì):Al2O3;純度:≥99.99%;尺寸:直徑100mm×厚度10mm;
(3).鍍膜:
1)將經(jīng)步驟(1)處理后的不銹鋼片固定在磁控濺射鍍膜機(jī)的基片架上作為陽極?;芸衫@中心軸連續(xù)旋轉(zhuǎn),也可固定在圓周上正對陰極靶的任一確定位置;將步驟(2)所準(zhǔn)備的W靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)1#陰極靶上,該靶施加直流磁控濺射電源;將步驟(2)準(zhǔn)備的TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)2#陰極靶上,該靶施加射頻磁控濺射電源;將步驟(2)所準(zhǔn)備的Al2O3陶瓷靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)3#陰極靶上,該靶施加射頻磁控濺射電源;調(diào)整1#、2#、3#陰極靶與不銹鋼基片的靶基距為80mm;
2)抽真空度至本底真空度達(dá)到9×10-4Pa后,通入純度≥99.999%氬氣使鍍膜室中的壓力穩(wěn)定在0.8Pa;
3)不銹鋼基片預(yù)處理:采用直流高能離子清洗,工作氣壓0.8Pa,電壓1500V,電流1.2A,清洗時(shí)間6min;
4)鍍紅外反射層:將不銹鋼基片轉(zhuǎn)動(dòng)至基片1#工位(即1#陰極靶前),開啟1#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為3W/cm2,在不銹鋼基板上沉積純W膜作為紅外反射層,沉積時(shí)間10min,關(guān)閉1#陰極靶;
5)鍍光譜主吸收層:開啟2#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為5W/cm2;開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在2W/cm2,形成2#和3#陰極靶雙靶共濺射模式;啟動(dòng)基片架驅(qū)動(dòng)電機(jī),使基片能以線速度0.8m/min繞中心軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到2#和3#陰極靶前,會(huì)依次在純W紅外反射層上疊加若干個(gè)三元難熔金屬硼化物與Al2O3陶瓷介質(zhì)的復(fù)合微層作為光譜主吸收層,沉積時(shí)間16min,關(guān)閉2#和3#陰極靶;
6)鍍光譜輔吸收層:開啟2#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為2W/cm2;開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在3.5W/cm2;形成2#和3#陰極靶雙靶共濺射模式;啟動(dòng)基片架驅(qū)動(dòng)電機(jī),使基片能以線速度0.8m/min繞中心軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到2#和3#陰極靶前,會(huì)依次在光譜主吸收層上疊加若干個(gè)金屬硼化物與Al2O3陶瓷介質(zhì)的復(fù)合微層作為光譜輔吸收層,沉積時(shí)間20min,關(guān)閉2#和3#陰極靶;
7)鍍減反射層:將鍍好紅外反射金屬層以及主、輔光譜吸收層的不銹鋼基片轉(zhuǎn)動(dòng)至基片3#工位(即3#陰極靶前),開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在2.5W/cm2,沉積一層Al2O3陶瓷膜作為表面減反射層,沉積時(shí)間10min,即可制成所述的高溫光譜選擇性吸收涂層。
所述的一種基于TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物復(fù)合靶材制備高溫光譜選擇性吸收涂層的方法,在步驟2中,難熔金屬硼化物靶材是由TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物微粉混合均勻熱壓燒結(jié)制成,TaB2、HfB2與ZrB2的重量百分比為0.2:0.2:0.6。
所述的在步驟3之4)中,純W紅外反射金屬層的厚度為300nm。
所述的在步驟3之5)中,光譜主吸收層中均勻分散的TaB2、HfB2與ZrB2在Al2O3陶瓷介質(zhì)中的體積百分比為0.80,TaB2、HfB2與ZrB2以及Al2O3構(gòu)成的復(fù)合膜厚度為50nm,且TaB2、HfB2與ZrB2和Al2O3均呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3之6)中,光譜輔吸收層中均勻分散的TaB2、HfB2與ZrB2在Al2O3陶瓷介質(zhì)中的體積百分比為0.35,TaB2、HfB2與ZrB2以及Al2O3構(gòu)成的復(fù)合膜厚度為70nm,且TaB2、HfB2與ZrB2和Al2O3均呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3之7)中,Al2O3減反射層的厚度為60nm,其晶體結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3中,制成的涂層是一種雙吸收層干涉型膜系結(jié)構(gòu)的高溫光譜選擇性吸收涂層。
所述的在步驟3中,制成的涂層吸收率為97%、550℃發(fā)射率為0.128,且可穩(wěn)定工作在580℃真空環(huán)境中達(dá)25年之久。
實(shí)施例12:基于TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物復(fù)合靶材制備高溫光譜選擇性吸收涂層
(1).選取厚度為5mm、尺寸50mm×50mm、牌號321不銹鋼片作基板,并做以下預(yù)處理:
1)濃度6%、溫度80℃、NaOH堿液清洗10min,去除油跡;
2)5%稀鹽酸清洗10min,去除表面氧化薄層;
3)去離子水漂洗;
4)無水乙醇超聲波清洗12min,吹干待用;
(2).濺射靶材準(zhǔn)備
1)難熔金屬硼化物靶材:將純度≥99.5%以上的TaB2、HfB2與ZrB2微粉按照配比TaB2:HfB2:ZrB2=0.3:0.3:0.4稱重,置于混料罐中充分?jǐn)嚢瑁旌暇鶆?,然后采用熱壓法燒結(jié)制備成直徑100mm×厚度6mm靶材,燒結(jié)溫度2050℃,加壓30MPa,制成TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物濺射靶材;
2)紅外反射金屬層靶材:
靶材材質(zhì):Mo;純度:≥99.99%;尺寸:直徑100mm×厚度6mm;
3)陶瓷介質(zhì)靶材:
靶材材質(zhì):SiO2;純度:≥99.99%;尺寸:直徑100mm×厚度10mm;
(3).鍍膜:
1)將經(jīng)步驟(1)處理后的不銹鋼片固定在磁控濺射鍍膜機(jī)的基片架上作為陽極。基片架可繞中心軸連續(xù)旋轉(zhuǎn),也可固定在圓周上正對陰極靶的任一確定位置;將步驟(2)所準(zhǔn)備的Mo靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)1#陰極靶上,該靶施加直流磁控濺射電源;將步驟(2)準(zhǔn)備的TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)2#陰極靶上,該靶施加直流磁控濺射電源;將步驟(2)所準(zhǔn)備的SiO2陶瓷靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)3#陰極靶上,該靶施加射頻磁控濺射電源;調(diào)整1#、2#、3#陰極靶與不銹鋼基片的靶基距為80mm;
2)抽真空度至本底真空度達(dá)到8×10-4Pa后,通入純度≥99.999%氬氣使鍍膜室中的壓力穩(wěn)定在0.8Pa;
3)不銹鋼基片預(yù)處理:采用直流高能離子清洗,工作氣壓0.8Pa,電壓1500V,電流1.2A,清洗時(shí)間8min;
4)鍍紅外反射層:將不銹鋼基片轉(zhuǎn)動(dòng)至基片1#工位(即1#陰極靶前),開啟1#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為3W/cm2,在不銹鋼基板上沉積純Mo膜作為紅外反射層,沉積時(shí)間10min,關(guān)閉1#陰極靶;
5)鍍光譜主吸收層:開啟2#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為3W/cm2;啟動(dòng)基片架驅(qū)動(dòng)電機(jī),使基片能以線速度1m/min繞中心軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到2#陰極靶前,會(huì)在純Mo紅外反射層上沉積一層三元難熔金屬硼化物膜作為光譜主吸收層,沉積時(shí)間12min,關(guān)閉2#陰極靶;
6)鍍光譜輔吸收層:開啟2#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為1.5W/cm2;開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在3.5W/cm2;形成2#和3#陰極靶雙靶共濺射模式;啟動(dòng)基片架驅(qū)動(dòng)電機(jī),使基片能以線速度1m/min繞中心軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到2#和3#陰極靶前,會(huì)依次在光譜主吸收層上疊加若干個(gè)金屬硼化物與SiO2陶瓷介質(zhì)的復(fù)合微層作為光譜輔吸收層,沉積時(shí)間16min,關(guān)閉2#和3#陰極靶;
7)鍍減反射層:將鍍好紅外反射金屬層以及主、輔光譜吸收層的不銹鋼基片轉(zhuǎn)動(dòng)至基片3#工位(即3#陰極靶前),開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在4W/cm2,沉積一層SiO2陶瓷膜作為表面減反射層,沉積時(shí)間8min,即可制成所述的高溫光譜選擇性吸收涂層。
所述的一種基于TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物復(fù)合靶材制備高溫光譜選擇性吸收涂層的方法,在步驟2中,難熔金屬硼化物靶材是由TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物微粉混合均勻熱壓燒結(jié)制成,TaB2、HfB2與ZrB2的重量百分比為0.3:0.3:0.4。
所述的在步驟3之4)中,純Mo紅外反射金屬層的厚度為300nm。
所述的在步驟3之5)中,光譜主吸收層是由TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物膜構(gòu)成,膜層厚度為45nm,且TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物膜呈非晶態(tài),在涂層中兼有吸收光譜能量和高溫?cái)U(kuò)散阻擋層作用。
所述的在步驟3之6)中,光譜輔吸收層中均勻分散的TaB2、HfB2與ZrB2在SiO2陶瓷介質(zhì)中的體積百分比為0.25,TaB2、HfB2與ZrB2以及SiO2構(gòu)成的復(fù)合膜厚度為75nm,且TaB2、HfB2與ZrB2和SiO2均呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3之7)中,SiO2減反射層的厚度為60nm,其晶體結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3中,制成的涂層是一種雙吸收層干涉型膜系結(jié)構(gòu)的高溫光譜選擇性吸收涂層。
所述的在步驟3中,制成的涂層吸收率為96.2%、550℃發(fā)射率為0.13,且可穩(wěn)定工作在620℃真空環(huán)境中達(dá)25年之久。
實(shí)施例13:基于TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物復(fù)合靶材制備高溫光譜選擇性吸收涂層
(1).選取厚度為2mm、尺寸100mm×100mm、牌號321不銹鋼片作基板,并做以下預(yù)處理:
1)濃度6%、溫度80℃、NaOH堿液清洗10min,去除油跡;
2)5%稀鹽酸清洗10min,去除表面氧化薄層;
3)去離子水漂洗;
4)無水乙醇超聲波清洗12min,吹干待用;
(2).濺射靶材準(zhǔn)備
1)難熔金屬硼化物靶材:將純度≥99.5%以上的TaB2、HfB2與ZrB2微粉按照配比TaB2:HfB2:ZrB2=0.4:0.4:0.2稱重,置于混料罐中充分?jǐn)嚢瑁旌暇鶆?,然后采用熱壓法燒結(jié)制備成直徑100mm×厚度6mm靶材,燒結(jié)溫度2050℃,加壓35MPa,制成TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物濺射靶材;
2)紅外反射金屬層靶材:
靶材材質(zhì):W;純度:≥99.99%;尺寸:直徑100mm×厚度6mm;
3)陶瓷介質(zhì)靶材:
靶材材質(zhì):Al2O3;純度:≥99.99%;尺寸:直徑100mm×厚度10mm;
(3).鍍膜:
1)將經(jīng)步驟(1)處理后的不銹鋼片固定在磁控濺射鍍膜機(jī)的基片架上作為陽極?;芸衫@中心軸連續(xù)旋轉(zhuǎn),也可固定在圓周上正對陰極靶的任一確定位置;將步驟(2)所準(zhǔn)備的W靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)1#陰極靶上,該靶施加直流磁控濺射電源;將步驟(2)準(zhǔn)備的TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)2#陰極靶上,該靶施加直流磁控濺射電源;將步驟(2)所準(zhǔn)備的Al2O3陶瓷靶材安裝于磁控濺射鍍膜機(jī)3#陰極靶上,該靶施加射頻磁控濺射電源;調(diào)整1#、2#、3#陰極靶與不銹鋼基片的靶基距為80mm;
2)抽真空度至本底真空度達(dá)到8×10-4Pa后,通入純度≥99.999%氬氣使鍍膜室中的壓力穩(wěn)定在0.8Pa;
3)不銹鋼基片預(yù)處理:采用直流高能離子清洗,工作氣壓0.8Pa,電壓1500V,電流1.2A,清洗時(shí)間8min;
4)鍍紅外反射層:將不銹鋼基片轉(zhuǎn)動(dòng)至基片1#工位(即1#陰極靶前),開啟1#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為3.5W/cm2,在不銹鋼基板上沉積純W膜作為紅外反射層,沉積時(shí)間15min,關(guān)閉1#陰極靶;
5)鍍光譜主吸收層:開啟2#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為3W/cm2;啟動(dòng)基片架驅(qū)動(dòng)電機(jī),使基片能以線速度1m/min繞中心軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到2#陰極靶前,會(huì)在純W紅外反射層上沉積一層三元難熔金屬硼化物膜作為光譜主吸收層,沉積時(shí)間20min,關(guān)閉2#陰極靶;
6)鍍光譜輔吸收層:開啟2#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度為1.5W/cm2;開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在3.5W/cm2;形成2#和3#陰極靶雙靶共濺射模式;啟動(dòng)基片架驅(qū)動(dòng)電機(jī),使基片能以線速度1m/min繞中心軸連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到2#和3#陰極靶前,會(huì)依次在光譜主吸收層上疊加若干個(gè)金屬硼化物與Al2O3陶瓷介質(zhì)的復(fù)合微層作為光譜輔吸收層,沉積時(shí)間25min,關(guān)閉2#和3#陰極靶;
7)鍍減反射層:將鍍好紅外反射金屬層以及主、輔光譜吸收層的不銹鋼基片轉(zhuǎn)動(dòng)至基片3#工位(即3#陰極靶前),開啟3#陰極靶,調(diào)節(jié)其濺射鍍膜功率密度在4W/cm2,沉積一層Al2O3陶瓷膜作為表面減反射層,沉積時(shí)間15min,即可制成所述的高溫光譜選擇性吸收涂層。
所述的一種基于TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物復(fù)合靶材制備高溫光譜選擇性吸收涂層的方法,在步驟2中,難熔金屬硼化物靶材是由TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物微粉混合均勻熱壓燒結(jié)制成,TaB2、HfB2與ZrB2的重量百分比為0.4:0.4:0.2。
所述的在步驟3之4)中,純W紅外反射金屬層的厚度為500nm。
所述的在步驟3之5)中,光譜主吸收層是由TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物膜構(gòu)成,膜層厚度為65nm,且TaB2、HfB2與ZrB2三元難熔金屬硼化物膜呈非晶態(tài),在涂層中兼有吸收光譜能量和高溫?cái)U(kuò)散阻擋層作用。
所述的在步驟3之6)中,光譜輔吸收層中均勻分散的TaB2、HfB2與ZrB2在Al2O3陶瓷介質(zhì)中的體積百分比為0.25,TaB2、HfB2與ZrB2以及Al2O3構(gòu)成的復(fù)合膜厚度為90nm,且TaB2、HfB2與ZrB2和Al2O3均呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3之7)中,Al2O3減反射層的厚度為100nm,其晶體結(jié)構(gòu)呈非晶態(tài)。
所述的在步驟3中,制成的涂層是一種雙吸收層干涉型膜系結(jié)構(gòu)的高溫光譜選擇性吸收涂層。
所述的在步驟3中,制成的涂層吸收率為93.5%、550℃發(fā)射率為0.13,且可穩(wěn)定工作在500℃大氣環(huán)境中達(dá)25年之久。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式,但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制,其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。