[发明专利]一种二硼化铪-二氧化铪基高温太阳能吸收涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种二硼化铪-二氧化铪基高温太阳能吸收涂层，其特征在于：该高温太阳能吸收涂层自基底表面向上依次为红外反射层、吸收层和减反射层，所述红外反射层为金属钨W或金属钼Mo, 所述吸收层为二硼化铪HfB₂和二氧化铪HfO₂的复合陶瓷，所述复合陶瓷中二硼化铪HfB₂和二氧化铪HfO₂均为非晶态，所述二硼化铪HfB₂和二氧化铪HfO₂的复合陶瓷吸收层是由直流磁控溅射二硼化铪HfB₂所得，氧化铪HfO₂由二硼化铪HfB₂部分氧化得到，所述减反射层为氧化铝Al₂O₃。

2.根据权利要求1所述的一种二硼化铪-二氧化铪基高温太阳能吸收涂层，其特征在于：所述红外反射层是金属钨W薄膜或金属钼Mo薄膜，薄膜厚度为200-550纳米。

3.根据权利要求1或2所述的一种二硼化铪-二氧化铪基高温太阳能吸收涂层，其特征在于：所述吸收层厚度为30-70纳米。

4.根据权利要求3所述的一种二硼化铪-二氧化铪基高温太阳能吸收涂层，其特征在于：所述减反射层厚度为40-80纳米，且减反射层氧化铝Al₂O₃为非晶态。

5.根据权利要求1或4所述的一种二硼化铪-二氧化铪基高温太阳能吸收涂层，其特征在于：所述基底为不锈钢或镍基合金，且基底表面的粗糙度为2-6纳米。

6.上述任一权利要求所述的一种二硼化铪-二氧化铪基高温太阳能吸收涂层的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：

（1）红外反射层的制备：以99.9%的金属钨或金属钼作为靶材，将真空室预抽本底真空至1.5×10^-6-6.5×10^-6 Torr, 采用直流磁控溅射技术, 调整金属钨或金属钼靶材的溅射功率密度为1-4.5 W/cm²，溅射沉积时氩气的进气量为20-60 sccm，开始在吸热体的基底不锈钢或镍基合金上沉积金属钨薄膜或金属钼薄膜，金属钨薄膜或金属钼薄膜的厚度为200-550 nm；

（2）吸收层的制备：采用纯度99.99%的二硼化铪作为磁控溅射靶材, 利用直流磁控溅射技术，其中二硼化铪靶材的溅射功率密度为2-6 W/cm²，溅射沉积时氩气的进气量为20-60 sccm，开始在红外反射层上沉积二硼化铪制备吸收层，吸收层为二硼化铪HfB₂和二氧化铪HfO₂的复合陶瓷，其厚度为30-70 nm；

（3）减反射层的制备：吸收层制备完毕后，以纯度99.99%的Al₂O₃作为靶材，调节Al₂O₃靶材的溅射功率密度为4-6 W/cm²，溅射沉积时氩气的进气量为20-60 sccm，采用射频磁控溅射在吸收层上溅射制备减反射层，厚度为40~80 nm。

7.根据权利要求6所述的一种二硼化铪-二氧化铪基高温太阳能吸收涂层及其制备方法，其特征在于：红外反射层、吸收层和减反射层的制备过程中，基底不锈钢或镍基合金的温度为100-250℃。