專利名稱：一種高溫太陽能選擇性吸收涂層及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能吸收涂層及其制備方法，具體涉及一種在高溫下仍然能使用的太陽能選擇性吸收涂層及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著人類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)力水平的提高，能源短缺的問題逐漸暴露出來。 傳統(tǒng)能源如石油、天然氣等的日益枯竭，限制了人類的繼續(xù)發(fā)展和進(jìn)步。在全球性能源緊張的新形勢下，開發(fā)太陽能既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保，是緩解能源緊張的新途徑。太陽能選擇性吸收涂層是太陽能光熱過程中的核心部分，通過吸收太陽光并轉(zhuǎn)化為熱能。優(yōu)秀的太陽能選擇性吸收涂層在太陽能光譜(波長0. 3^2. 5 μ m)范圍有較高的吸收比α值，同時在紅外光譜(波長2.5 5.0μπι)范圍內(nèi)具有較低的紅外發(fā)射比ε值。高溫太陽能選擇性吸收涂層是決定高溫真空太陽集熱管效率及發(fā)電效率的關(guān)鍵要素之一。高溫真空太陽集熱管使用過程溫度達(dá)到350°C以上，這就要求吸收涂層不僅有很好的光譜吸收性能，還需要具有好的耐高溫和機(jī)械性能。目前國內(nèi)應(yīng)用較廣的是中國專利CN85100142公開的A1-N/A1漸變涂層，該涂層具有良好的光譜選擇性，涂層的太陽吸收比可達(dá)α 0.92，紅外發(fā)射比ε ^ 0. 06 (100°C)o 但當(dāng)溫度升高時，涂層的發(fā)射比也隨之急劇上升，不適合在高溫狀態(tài)下使用。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述不足，本發(fā)明提供了一種在高溫狀態(tài)下能夠穩(wěn)定工作的高溫太陽選擇性吸收涂層，該涂層在高溫環(huán)境下仍然能正常使用，且光譜吸收性能，耐高溫、機(jī)械性能均很好。本發(fā)明還提供了涂層的制備方法，該制備方法過程易于調(diào)控，所得涂層性能優(yōu)越。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
一種高溫選擇性太陽能吸收涂層，其特征是由下到上依次為紅外高反射底層、光選擇性吸收層和減反層，所述紅外高反射底層為純金屬薄膜，所述光選擇性吸收層包括兩層 NiCrAlY合金含量不同的NiCrAlY-M金屬陶瓷薄膜，其中M為AlN或SiAl合金的氮化物，所述減反層為介質(zhì)膜。上述涂層中，所述的純金屬薄膜為Au、Cu、Mo、Ni或W薄膜。上述涂層中，所述紅外高反射底層的厚度為150nm-600nm，光選擇性吸收層的厚度為60nm-200nm，所述減反層的厚度為50nm_120nm。上述涂層中，光選擇性吸收層為兩層NiCrAlY合金含量不同的NiCrAlY-M金屬陶瓷薄膜，第一層中，NiCrAlY合金的含量為40 60摩爾％，厚度50nm-120nm，第二層吸收層中，NiCrAlY合金的含量為60 80摩爾％，厚度30nm_80nm。上述涂層中，所述介質(zhì)膜為Al的氧化物、Al的氮化物或SiAl合金的氧化物，優(yōu)選為SiAl合金的氧化物。
3
上述涂層中，NiCrAlY合金中，Cr的含量為15 25wt%，Al的含量為8% 14wt%， Y的含量為0. 5% lwt%，余量為Ni及偶存成分。本發(fā)明所提到的光選擇性吸收層和減反層所用的SiAl合金中，Al的含量為9 21wt%,Si的含量為78 90wt%，余量為偶存成分；減反層為SiAl合金的氧化物時，Al的含量為4 8wt%，Si的含量為38 42wt%，余量為0和偶存成分。本發(fā)明的高溫選擇性太陽能吸收涂層的制備方法，采用真空磁控濺射技術(shù)進(jìn)行制備，其特征是包括以下步驟
(1)沉積紅外高反射底層將基材放入磁控濺射鍍膜機(jī)中，真空腔室真空度達(dá)到高真空后，沖入氬氣，用氬離子轟擊金屬靶表面，使金屬原子濺射出來沉積于基材上；
(2)沉積光選擇性吸收層用氬氣與氮?dú)獾幕旌蠚怏w轟擊NiCrAlY合金靶與M靶，形成第一層NiCrAlY-M金屬陶瓷薄膜，達(dá)到厚度后進(jìn)行第二層的濺射，直至厚度達(dá)到要求；所述 M靶為Al靶或SiAl合金靶；
(3)沉積減反層用氬氣與氮?dú)饣蜓鯕獾幕旌蠚廪Z擊金屬靶，濺射生成介質(zhì)膜沉積于光選擇性吸收層上。本發(fā)明采用NiCrAlY合金作為高溫選擇性吸收涂層的材料之一，在涂層中均勻形成NiCrAlY-M金屬陶瓷膜(M為AlN或SiAl合金的氮化物)，很好的保證了涂層的耐高溫性能，在真空中以600°C高溫以及空氣中以500°C高溫加熱后涂層性能無衰減。NiCrAlY合金為一種超高溫合金，以其濺射的涂層致密，結(jié)合強(qiáng)度大，耐腐蝕和氣蝕，能耐982° C高溫，抗氧化性能優(yōu)良。用于冶金軋輥、熱浸鍍浸沒輥、熱處理爐輥等熱工設(shè)備表面的耐熱涂層，航空發(fā)動機(jī)葉片、燃?xì)鈾C(jī)葉片的耐熱涂層以及高溫爐風(fēng)口、防熱罩表面熱障涂層的粘結(jié)過渡層。本發(fā)明采用具有高紅外反射能力的金屬薄膜構(gòu)成，所述金屬可選自金(Au)、銅 (Cu)、鉬(Mo)、鎳(Ni)或鎢(W)，所述金屬均有很好的耐溫性能以及高的紅外反射能力，確保涂層在高溫狀態(tài)下有很好的發(fā)射比性能，優(yōu)選性價(jià)比較高的銅作為金屬層。本發(fā)明采用硅鋁合金氧化物(SiA10)、Al的氧化物(A10)、A1的氮化物(AlN)作為減反層，優(yōu)選SiAlO，目前行業(yè)內(nèi)吸收涂層制備一般采用AlN作為減反層，采用SiAlO后，折射率明顯低于A1N，同時還能保證高的沉積率。總體來說，采用本發(fā)明的高溫太陽能選擇性吸收涂層解決了現(xiàn)有涂層不適合在 500°C或以上高溫下工作的問題，本發(fā)明的涂層具有很好的耐高溫性能，在真空中以600°C 高溫以及空氣中以500°C高溫加熱后涂層性能無衰減，除此以外，本涂層還具有很好的紅外反射能力和發(fā)射比性能，光譜吸收性能好，機(jī)械性能強(qiáng)。本發(fā)明采用真空磁控濺射技術(shù)制備涂層，沉積效果好，整個制備過程易于調(diào)控，易于實(shí)施。
圖1為太陽能選擇性吸收涂層的膜層結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為制備本發(fā)明所使用的磁控濺射設(shè)備的剖面示意圖。圖3為實(shí)施例1所制備吸收涂層反射比測量曲線。圖4為實(shí)施例1所制備涂層在真空中以600°C加熱1000小時后的曲線變化。圖5為實(shí)施例1所制備涂層在空氣中以500°C加熱1000小時后的曲線變化。
其中，1、純金屬底層，2、光選擇性吸收層，3、減反射層。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步闡述，應(yīng)該明白的是，下述說明僅是為了解釋本發(fā)明，并不對其內(nèi)容進(jìn)行限定。本發(fā)明所用的基材為銅板或不銹鋼板，采用磁控濺射鍍膜機(jī)進(jìn)行涂層制備，其剖面示意圖如圖2所示，基材放置于旋轉(zhuǎn)架10上，濺射氣體由進(jìn)氣管9進(jìn)入，制備方法如下
首先在基材上沉積純金屬底層，在真空達(dá)到要求后，由進(jìn)氣管9中充入適量氬氣，開啟靶5，用氬離子轟擊靶表面，使金屬原子濺射出來沉積于基材上；
然后在金屬底層上濺射吸收層，由進(jìn)氣管9充入氬氣與氮?dú)獾幕旌蠚怏w，開啟靶6與靶 7，兩種物質(zhì)共同沉積于基材上形成鎳鉻鋁釔NiCrAlY合金包含于Al的氮化物或SiAl合金的氮化物介質(zhì)中的金屬陶瓷材料，合金含量通過設(shè)置靶電流、電壓、氮?dú)夥謮哼M(jìn)行控制，厚度通過濺射時間控制；
最后在吸收層上濺射減反層，由進(jìn)氣管9充入氬氣與反應(yīng)氣體組成的混合氣體，開啟靶材8，金屬靶材原子與反應(yīng)氣體反應(yīng)生成介質(zhì)物沉積于基材上。下面通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明高溫太陽能選擇性吸收涂層的性能及制備方法進(jìn)行詳細(xì)闡述。如無特別說明，所用NiCrAlY合金中，Cr的含量為15 25重量％，A1的含量為8% 14重量％，Y的含量為0. 5% 1重量％，余量為Ni及偶存成分；所用SiAl合金中，Al的含量為9 21重量％，Si的含量為78 90重量％，余量為偶存成分。如無特別說明，減反層為SiAl合金的氧化物時，Al的含量為4 8重量％，Si的含量為38 42重量％，余量為0和偶存成分。實(shí)施例1
利用圖2的磁控濺射鍍膜機(jī)濺射Cu/NiCrAlY-AlN/SiAl-Ο高溫太陽能選擇性吸收涂層，靶5為Cu靶，靶6為NiCrAlY合金靶，靶7為純Al靶，靶8為SiAl靶(Al含量為10重量％)，制備方法如下
沉積金屬底層待真空腔室真空度達(dá)到要求后，充入40sCCm的氬氣，使真空室壓強(qiáng)在 0. 4Pa,開啟Cu靶，濺射功率為10kW，當(dāng)厚度達(dá)到300nm后停止；
沉積吸收層通過進(jìn)氣管充入40SCCm氬氣與48SCCm氮?dú)?，開啟NiCrAlY靶與Al靶， NiCrAlY靶功率為4kW，Al靶功率為6kW，沉積至厚度為74nm時停止，作為第一吸收層；將 NiCrAlY靶功率降為2. 5kW，氮?dú)鉁p為42sCCm，沉積至厚度為39nm時停止，作為第二吸收層；
沉積減反層沖入30SCCm氬氣與30SCCm氧氣，開啟SiAl靶功率為6kW，沉積至厚度為 76nm時停止，得到本發(fā)明高溫太陽能選擇性吸收涂層。按上述工藝沉積的涂層利用UV-3600紫外可見近紅外分光光度計(jì)進(jìn)行測試在 300-2500nm波段內(nèi)吸收比為0. 95，結(jié)果見圖3，利用紅外分光光度計(jì)測試2. 5_25um波段的紅外發(fā)射比為0. 13 (400°C)。將沉積該涂層后的樣片放置于真空中以600°C進(jìn)行加熱1000小時，加熱后涂層性能無明顯變化，測試吸收比為0. 95，結(jié)果見圖4。將樣片直接放置于空氣中以500°C進(jìn)行加熱1000小時，加熱后涂層性能無明顯變化，測試吸收比為0. 95，結(jié)果見圖5。實(shí)施例2
利用圖2的磁控濺射鍍膜機(jī)濺射Cu/NiCrAlY-AlN/AIN高溫太陽能選擇性吸收涂層，靶 5為Cu靶，靶6為NiCrAlY合金靶，靶7為純Al靶，制備方法如下
沉積金屬底層待真空腔室真空度達(dá)到要求后，充入40sCCm的氬氣，使真空室壓強(qiáng)在 0. 4Pa,開啟Cu靶，濺射功率為10kW，當(dāng)厚度達(dá)到400nm后停止；
沉積吸收層通過進(jìn)氣管充入40SCCm氬氣與47SCCm氮?dú)?，開啟NiCrAlY靶與Al靶， NiCrAlY靶功率為3. 8kff, Al靶功率為6kW，沉積至厚度為52nm時停止，作為第一吸收層； 將NiCrAlY靶功率降為2. 8kff,氮?dú)鉁p為44sCCm，沉積至厚度為68nm時停止，作為第二吸收層；
沉積減反層沖入30SCCm氬氣與50SCCm氮?dú)猓_啟Al靶功率為6kW，沉積至厚度為 IOOnm時停止，得到本發(fā)明高溫太陽能選擇性吸收涂層。按上述工藝沉積的涂層利用UV-3600紫外可見近紅外分光光度計(jì)進(jìn)行測試在 300-2500nm波段內(nèi)吸收比為0. 94，利用紅外分光光度計(jì)測試2. 5_25um波段的紅外發(fā)射比為 0. 14 (400°C)。將沉積該涂層后的樣片放置于真空中以600°C進(jìn)行加熱以及空氣中以500°C加熱 1000小時后，加熱前后涂層性能變化小于3%。實(shí)施例3
利用圖2的磁控濺射鍍膜機(jī)濺射Cu/NiCrAlY-SiAlN/SiAlO高溫太陽能選擇性吸收涂層，靶5為Cu靶，靶6為NiCrAlY合金靶，靶7為SiAl靶(Al含量為18重量％)制備方法如下
沉積金屬底層待真空腔室真空度達(dá)到要求后，充入40sCCm的氬氣，使真空室壓強(qiáng)在 0. 4Pa,開啟Cu靶，濺射功率為10kW，當(dāng)厚度達(dá)到450nm后停止；
沉積吸收層通過進(jìn)氣管充入40SCCm氬氣與54SCCm氮?dú)?，開啟NiCrAlY靶與SiAl靶， NiCrAlY靶功率為4. 5kff, SiAl靶功率為6kW，沉積至厚度為90nm時停止，作為第一吸收層； 將NiCrAlY靶功率降為3kW，氮?dú)鉁p為47sCCm，沉積至厚度為40nm時停止，作為第二吸收層；
沉積減反層沖入30SCCm氬氣與30SCCm氧氣，開啟SiAl靶功率為6kW，沉積至厚度為 50nm時停止，得到本發(fā)明高溫太陽能選擇性吸收涂層。按上述工藝沉積的涂層利用UV-3600紫外可見近紅外分光光度計(jì)進(jìn)行測試在 300-2500nm波段內(nèi)吸收比為0. 95，利用紅外分光光度計(jì)測試2. 5_25um波段的紅外發(fā)射比為 0. 14 (400°C)。將沉積該涂層后的樣片放置于真空中以600°C進(jìn)行加熱以及空氣中以500°C加熱 1000小時后，加熱前后涂層性能變化小于5%。實(shí)施例4
利用圖2的磁控濺射鍍膜機(jī)濺射Mo/NiCrAlY-AlN/SiAl-Ο高溫太陽能選擇性吸收涂層，靶5為Mo靶，靶6為NiCrAlY合金靶，靶7為純Al靶，靶8為SiAl靶(Al含量為10重量％)，制備方法如下
沉積金屬底層待真空腔室真空度達(dá)到要求后，充入40sCCm的氬氣，使真空室壓強(qiáng)在0. 4Pa,開啟Mo靶，濺射功率為10kW，當(dāng)厚度達(dá)到500nm后停止；
沉積吸收層通過進(jìn)氣管充入40SCCm氬氣與47SCCm氮?dú)?，開啟NiCrAlY靶與Al靶， NiCrAlY靶功率為3. 8kff, Al靶功率為6kW，沉積至厚度為IOOnm時停止，作為第一吸收層； 將NiCrAlY靶功率降為2. 4kff,氮?dú)鉁p為44sCCm，沉積至厚度為35nm時停止，作為第二吸收層；
沉積減反層沖入30SCCm氬氣與30SCCm氧氣，開啟SiAl靶功率為6kW，沉積至厚度為 70nm時停止，得到本發(fā)明高溫太陽能選擇性吸收涂層。按上述工藝沉積的涂層利用UV-3600紫外可見近紅外分光光度計(jì)進(jìn)行測試在 300-2500nm波段內(nèi)吸收比為0. 94，利用紅外分光光度計(jì)測試2. 5_25um波段的紅外發(fā)射比為 0. 15 (400°C)。將沉積該涂層后的樣片放置于真空中以700°C進(jìn)行加熱以及空氣中以600°C加熱 1000小時后，加熱前后涂層性能變化小于3%。實(shí)施例5
按照實(shí)施例1的工藝條件及工藝步驟制備高溫太陽能選擇性吸收涂層，不同的是所用金屬底層為W，厚度為150nm，減反層為鋁的氧化物，厚度為120nm，所得涂層為W/ NiCrAlY_AlN/Al203，將該涂層利用UV-3600紫外可見近紅外分光光度計(jì)進(jìn)行測試在 300-2500nm波段內(nèi)吸收比為0. 94，利用紅外分光光度計(jì)測試2. 5_25um波段的紅外發(fā)射比為 0. 16 (400°C)。將沉積該涂層后的樣片放置于真空中以700°C進(jìn)行加熱以及空氣中以600°C加熱 1000小時后，加熱前后涂層性能變化小于3%。實(shí)施例6
按照實(shí)施例2的工藝條件及工藝步驟制備高溫太陽能選擇性吸收涂層，不同的是所用金屬底層為Au，厚度為600nm，所得涂層為Au/NiCrAlY_AlN/AlN，將該涂層利用UV-3600紫外可見近紅外分光光度計(jì)進(jìn)行測試在300-2500nm波段內(nèi)吸收比為0. 94，利用紅外分光光度計(jì)測試2. 5-25um波段的紅外發(fā)射比為0. 12 (400°C )。將沉積該涂層后的樣片放置于真空中以700°C進(jìn)行加熱以及空氣中以600°C加熱 1000小時后，加熱前后涂層性能變化小于3%。實(shí)施例7
按照實(shí)施例3的工藝條件及工藝步驟制備高溫太陽能選擇性吸收涂層，不同的是沉積吸收層的沉積過程為通過進(jìn)氣管充入40sCCm氬氣與54sCCm氮?dú)猓_啟NiCrAlY靶與SiAl 靶，NiCrAlY靶功率為4. 2kff, SiAl靶功率為6kW，沉積至厚度為60nm時停止，作為第一吸收層；將NiCrAlY靶功率降為3kW，氮?dú)鉁p為47sCCm，沉積至厚度為80nm時停止，作為第二吸收層；所得涂層為Cu/NiCrAlY-SiAlN/SiA10，將該涂層利用UV-3600紫外可見近紅外分光光度計(jì)進(jìn)行測試在300-2500nm波段內(nèi)吸收比為0. 94，利用紅外分光光度計(jì)測試2. 5-25um 波段的紅外發(fā)射比為0. 14 (400°C)。將沉積該涂層后的樣片放置于真空中以600°C進(jìn)行加熱以及空氣中以500°C加熱 1000小時后，加熱前后涂層性能變化小于5%。實(shí)施例8
按照實(shí)施例4的工藝條件及工藝步驟制備高溫太陽能選擇性吸收涂層，不同的是沉積吸收層的沉積過程為通過進(jìn)氣管充入40sCCm氬氣與47sCCm氮?dú)?，開啟NiCrAlY靶與Al 靶，NiCrAlY靶功率為3. 8kff, Al靶功率為6kW，沉積至厚度為120nm時停止，作為第一吸收層；將NiCrAlY靶功率降為2. 4kW，氮?dú)鉁p為44sCCm，沉積至厚度為30nm時停止，作為第二吸收層；所得涂層利用UV-3600紫外可見近紅外分光光度計(jì)進(jìn)行測試在300-2500nm波段內(nèi)吸收比為0. 93，利用紅外分光光度計(jì)測試2. 5-25um波段的紅外發(fā)射比為0. 15 (400°C)。將沉積該涂層后的樣片放置于真空中以700°C進(jìn)行加熱以及空氣中以600°C加熱 1000小時后，加熱前后涂層性能變化小于3%。實(shí)施例9
按照實(shí)施例1的工藝條件及工藝步驟制備高溫太陽能選擇性吸收涂層，不同的是沉積吸收層的沉積過程為通過進(jìn)氣管充入40SCCm氬氣與48SCCm氮?dú)?，開啟NiCrAlY靶與Al 靶，NiCrAlY靶功率為4kW，Al靶功率為6kW，沉積至厚度為50nm時停止，作為第一吸收層； 將NiCrAlY靶功率降為2. 5kff,氮?dú)鉁p為42sCCm，沉積至厚度為30nm時停止，作為第二吸收層；所得涂層利用UV-3600紫外可見近紅外分光光度計(jì)進(jìn)行測試在300-2500nm波段內(nèi)吸收比為0. 93，利用紅外分光光度計(jì)測試2. 5-25um波段的紅外發(fā)射比為0. 13 (400°C)。將沉積該涂層后的樣片放置于真空中以600°C進(jìn)行加熱以及空氣中以500°C加熱 1000小時后，加熱前后涂層性能變化小于3%。實(shí)施例10
按照實(shí)施例3的工藝條件及工藝步驟制備高溫太陽能選擇性吸收涂層，不同的是沉積吸收層的沉積過程為通過進(jìn)氣管充入40sCCm氬氣與54sCCm氮?dú)?，開啟NiCrAlY靶與SiAl 靶，NiCrAlY靶功率為4. 5kff, SiAl靶功率為6kW，沉積至厚度為120nm時停止，作為第一吸收層；將NiCrAlY靶功率降為3kW，氮?dú)鉁p為47sCCm，沉積至厚度為SOnm時停止，作為第二吸收層；所得涂層利用UV-3600紫外可見近紅外分光光度計(jì)進(jìn)行測試在300-2500nm波段內(nèi)吸收比為0. 93，利用紅外分光光度計(jì)測試2. 5-25um波段的紅外發(fā)射比為0. 16 (400°C)。將沉積該涂層后的樣片放置于真空中以600°C進(jìn)行加熱以及空氣中以500°C加熱 1000小時后，加熱前后涂層性能變化小于5%。實(shí)施例11
按照實(shí)施例1的工藝條件及工藝步驟制備高溫太陽能選擇性吸收涂層，不同的是所用金屬底層為Ni，厚度為200nm，所得涂層為Ni/NiCrAlY-AlN/SiAl_0，將該涂層利用 UV-3600紫外可見近紅外分光光度計(jì)進(jìn)行測試在300-2500nm波段內(nèi)吸收比為0. 95，利用紅外分光光度計(jì)測試2. 5-25um波段的紅外發(fā)射比為0. 15 (400°C)。將沉積該涂層后的樣片放置于真空中以700°C進(jìn)行加熱以及空氣中以600°C加熱 1000小時后，加熱前后涂層性能變化小于3%。
權(quán)利要求
1.一種高溫選擇性太陽能吸收涂層，其特征是由下到上依次為紅外高反射底層、光選擇性吸收層和減反層，所述紅外高反射底層為純金屬薄膜，所述光選擇性吸收層包括兩層NiCrAlY合金含量不同的NiCrAlY-M金屬陶瓷薄膜，其中M為AlN或SiAl合金的氮化物， 所述減反層為介質(zhì)膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層，其特征是純金屬薄膜為Au、Cu、Mo、Ni或W薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層，其特征是所述紅外高反射底層的厚度為 150nm-600nm，光選擇性吸收層的厚度為60nm_200nm，所述減反層的厚度為50nm_120nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層，其特征是光選擇性吸收層為兩層MCrAlY合金含量不同的NiCrAlY-M金屬陶瓷薄膜，第一層中，NiCrAlY合金的含量為40 60摩爾％，厚度 50nm-120nm，第二層吸收層中，NiCrAlY合金的含量為60 80摩爾％，厚度30nm_80nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層，其特征是所述介質(zhì)膜為Al的氧化物、Al的氮化物或SiAl合金的氧化物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的涂層，其特征是所述介質(zhì)膜為SiAl合金的氧化物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層，其特征是=NiCrAlY合金中，Cr的含量為15 25重量％，Al的含量為8% 14重量％，Y的含量為0. 5% 1重量％，余量為Ni及偶存成分。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的涂層，其特征是光選擇性吸收層和減反層所用的SiAl合金中，Al的含量為9 21wt%，Si的含量為78 90wt%，余量為偶存成分；減反層為SiAl合金的氧化物時，Al的含量為4 8 wt%, Si的含量為38 42 wt%，余量為0和偶存成分。
9.一種權(quán)利要求1所述的高溫選擇性太陽能吸收涂層的制備方法，采用真空磁控濺射技術(shù)進(jìn)行制備，其特征是包括以下步驟(1)沉積紅外高反射底層將基材放入磁控濺射鍍膜機(jī)中，真空腔室真空度達(dá)到高真空后，沖入氬氣，用氬離子轟擊金屬靶表面，使金屬原子濺射出來沉積于基材上；(2)沉積光選擇性吸收層用氬氣與氮?dú)獾幕旌蠚怏w轟擊NiCrAlY合金靶與M靶，形成第一層NiCrAlY-M金屬陶瓷薄膜，達(dá)到厚度后進(jìn)行第二層的濺射，直至厚度達(dá)到要求；所述 M靶為Al靶或SiAl合金靶；(3)沉積減反層用氬氣與氮?dú)饣蜓鯕獾幕旌蠚廪Z擊金屬靶，濺射生成介質(zhì)膜沉積于光選擇性吸收層上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高溫選擇性太陽能吸收涂層，由下到上依次為紅外高反射底層、光選擇性吸收層和減反層，所述紅外高反射底層為純金屬薄膜，所述光選擇性吸收層包括兩層NiCrAlY合金含量不同的NiCrAlY-M金屬陶瓷薄膜，其中M為AlN或SiAl合金的氮化物，所述減反層為介質(zhì)膜。本發(fā)明還公開了其制備方法。其制備工藝易于調(diào)控，所得涂層具有很好的耐高溫性能、紅外反射能力和發(fā)射比性能，光譜吸收性能好，機(jī)械性能強(qiáng)。
文檔編號C23C14/14GK102353164SQ20111024564
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者劉希杰, 吳旭林, 張化明, 李業(yè)博, 柯偉 申請人:山東力諾新材料有限公司