[发明专利]一种太阳光谱选择性吸收膜及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于薄膜技术和薄膜材料领域，涉及一种颜色可调选择性太阳能吸收膜。 

背景技术

太阳能选择性吸收涂层是太阳能集热设备的核心部件，起着吸收太阳辐射能量并向集热器的传热工质传递热量的双重作用，目前市场上主要的太阳能选择性吸收涂层有黑铬、黑镍、阳极氧化涂层以及蓝钛镀膜等，现有涂层颜色单一，不美观，缺乏装饰性不能使太阳能热水系统与建筑物在色调上协调一致。 

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳光谱选择性吸收膜。 

本发明的技术方案是，一种太阳光谱选择性吸收膜，包括一个覆膜基体，在覆膜基体表面从内到外依次覆盖红外反射层、中间介质层、半透明金属层、表面介质层，所述的覆膜基体为金属或合金，所述的红外反射层是包含铝或铜的涂层，所述的中间介质层和表面介质层为含氮化硅或氮氧化硅的涂层，所述的半透明金属层为含铬的涂层。 

红外反射层厚度为20～150nm，中间介质层和表面介质层厚度为30～100nm，半透明金属层厚度为1～50nm。 

在表面介质层外增加一个或两个“半透明金属层/介质层”交替层。 

“半透明金属层/介质层”交替层的半透明金属层为含铬的涂层，介质层为含氮化硅或氮氧化硅的涂层。 

“半透明金属层/介质层”交替层的半透明金属层的厚度为1～30nm，介质层厚度为30～100nm。 

一种太阳光谱选择性吸收膜的生产方法： 

本发明具有如下的技术效果，太阳光谱选择性吸收膜太阳能吸收率高，发射率低，膜颜色可根据需要进行调节，能使太阳能热水系统与建筑物在色调上协调一致。 

附图说明

图1是蓝色的太阳光谱选择性吸收膜的层状结构示意图。 

图2是蓝色的太阳光谱选择性吸收膜的层状结构示意图。 

图3是黑色的太阳光谱选择性吸收膜的层状结构示意图。 

图4是紫色的太阳光谱选择性吸收膜的层状结构示意图。 

具体实施方式

实施例1 

如图1所示，一种蓝色的太阳光谱选择性吸收膜，包括一个金属Al覆膜基体1，在Al覆膜基体1表面从内到外依次覆盖厚度为20nm纯铝红外反射层2、厚度为60nm的氮化硅中间介质层3、厚度为15nm的半透明金属铬层4、厚度为68nm的氮氧化硅表面介质层5。 

其生产方法是： 

选择性吸收涂层的制备方法依次按以下步骤进行： 

a.将Al基体进行表面处理，除去表面油污和氧化皮； 

b.将表面处理好的基体烘干；。 

c.将烘干的基体置于真空镀膜室内；。 

d.真空室内，先在基体上磁控溅射一层红外反射层Al，真空度为0.5Pa，气体溅射靶材为双阴极铝靶，其溅射电流为10A，溅射电压为460V，溅射气体为Ar； 

e.氮化硅中间介质层，真空度为0.5Pa，气体溅射靶材为中频电源控制的双阴极硅靶，其溅射电流为45A，溅射电压为570V，溅射气体为Ar，反应气体为N₂，Ar占所有气体比重的43%，N₂占57%； 

f.真空室内，再溅射一层半透明金属铬层，真空度为0.5Pa气体溅射靶材为双阴极铬靶，其溅射电流为10A，溅射电压为510V，溅射气体为Ar； 

g.真空室内，最后再磁控溅射一层氮氧化硅表面介质层，真空度为0.5Pa气体溅射靶材为中频电源控制的双阴极硅靶，其溅射电流为47A，溅射电压为600V，溅射气体为Ar，反应气体为N₂掺O₂，Ar占所有气体比重的33%，N₂占60%，O₂占7%。 

该蓝色的太阳光谱选择性吸收膜的太阳能吸收率为：94.5%，发射率为：6% 

实施例2 

如图2所示，一种蓝色的太阳光谱选择性吸收膜，包括一个铝覆膜基体1，在铝覆膜基体1表面从内到外依次覆盖厚度为20nm纯铝红外反射层2、厚度为60nm的氮化硅中间介质层3、厚度为23nm的半透明金属铬层4、厚度为58nm的氮化硅表面介质层5，在表面介质层5外增加一个“半透明金属层/介质层”交替层6，“半透明金属层/介质层”交替层6的半透明金属层为含铬的涂层，厚度为10nm，介质层为含氮化硅的涂层，厚度为59nm。 

其生产方法是： 

选择性吸收涂层的制备方法依次按以下步骤进行：