CN1169999C - 太阳光谱选择性吸收涂层 - Google Patents
太阳光谱选择性吸收涂层 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1169999C CN1169999C CNB011381353A CN01138135A CN1169999C CN 1169999 C CN1169999 C CN 1169999C CN B011381353 A CNB011381353 A CN B011381353A CN 01138135 A CN01138135 A CN 01138135A CN 1169999 C CN1169999 C CN 1169999C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nitrogen
- layer
- coating
- titanium
- absorption
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims description 27
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 27
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- -1 nitrogen-aluminium titanium Chemical compound 0.000 claims description 9
- IWBUYGUPYWKAMK-UHFFFAOYSA-N [AlH3].[N] Chemical group [AlH3].[N] IWBUYGUPYWKAMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims 1
- 229910017150 AlTi Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000003570 air Substances 0.000 abstract description 4
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract 5
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 abstract 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RQMIWLMVTCKXAQ-UHFFFAOYSA-N [AlH3].[C] Chemical compound [AlH3].[C] RQMIWLMVTCKXAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
Abstract
一种太阳光谱选择性吸收涂层，涉及太阳能集热器技术领域。包括反射层，吸收层，减反射层，其特征在于吸收层是以钛及合金铝为阴极在氮气、空气、氮气+氧气气氛中溅射而成的铝氮+钛氮-铝钛[(AlN+TiN)-AlTi]膜及铝氮氧+钛氮氧-铝钛[(AlNO+TiNO)-AlTi]膜，其减反射层为铝氮+钛氮(AlN+TiN)膜及铝氮氧+钛氮氧(AlNO+TiNO)膜。本发明制备的太阳光谱选择性吸收涂层在大气状态下经350℃，250小时，或400℃，50小时，或450℃，80小时烘烤后，其太阳吸收比α都可达0.93以上，发射率ε＝0.06～0.10(80℃)。
Description
技术领域
本发明属于太阳能集热器技术领域，特别涉及利用磁控反应溅射真空镀膜技术制备的太阳光谱选择性吸收涂层。
背景技术
选择性吸收涂层由三部分组成：底部的红外高反射(即红外低发射)层材料，如金、银、铜、铝等；中间部分是吸收层，该层对太阳辐射有强烈吸收作用；最上面是减反射层，用来减少表面对入射太阳光线的反射，提高表面的吸收性能。太阳光谱选择性吸收涂层可以设计成由多层光学性能渐变的薄膜构成，也可以利用干涉原理进行设计。太阳光谱选择性吸收涂层被用于太阳能集热元件中，如平板集热器和真空管集热器中。用于前者时涂层在大气状态下工作，用于后者时在真空状态工作。选择性吸收涂层吸收的太阳辐射能靠传热介质带走。
美国专利US339.484涉及到的选择性吸收涂层是在玻璃上先溅射沉积一层红外高反射的铜膜，然后沉积不锈钢—碳化物为吸收层，该涂层太阳吸收比(AM2)α≈0.92，发射率ε≈0.05(100℃)。
中国发明专利CN 1056159A涉及的是一种AlNxOy选择性吸收涂层，制备时以单个的铝材作阴极，使用氩气、氮气、氧气三种气体，该涂层太阳吸收比α≈0.90～0.94，红外发射率ε＝0.07～0.12。
中国发明专利CN 1077018A涉及的是铝—碳吸收层，铝—氮为减反射膜的选择性吸收涂层。制备时也是单个的铝阴极，通入的气体是氩气、氮气、甲烷(或乙炔)三种，其中的甲烷(或乙炔)是可燃气体，太阳吸收比α＝0.92～0.95，发射率ε＝0.05～0.07(80℃)。
中国发明专利CN85100142.4涉及的是一种铝—氮(或铝—碳—氧)选择性吸收涂层，用单个铝阴极，活性气体是高纯氮气(一氧化碳)，太阳吸收比α≈0.93，发射率ε≈0.06(100℃)。
发明内容
本发明的目的是提供一种在大气状态下具有高稳定性的铝氮+钛氮-铝钛/铝钛[(AlN+TiN)-AlTi/AlTi]及[(AlNO+TiNO)-AlTi/AlTi]太阳光谱选择性吸收涂层。
本发明提出的一种太阳光谱选择性吸收涂层，包括反射层，吸收层，减反射层，其特征在于所述吸收层是以钛及合金铝为阴极在氮气、空气、氮气+氧气气氛中溅射而成的铝氮+钛氮-铝钛[(AlN+TiN)-AlTi]膜及铝氮氧+钛氮氧-铝钛[(AlNO+TiNO)-AlTi]膜。所述的减反射层为铝氮+钛氮(AlN+TiN)膜及铝氮氧+钛氮氧(AlNO+TiNO)膜。所述的吸收层的厚度为0.15×10-6m至0.4×10-6m。所述的减反射层厚度为0.04×10-6m至0.2×10-6m。
本发明制备的太阳光谱选择性吸收涂层在大气状态下经350℃，250小时，或400℃，50小时，或450℃，80小时烘烤后，其太阳吸收比α都可达0.93以上，发射率ε＝0.06～0.10(80℃)。
附图说明
图1为本发明的一种太阳光谱选择性吸收涂层结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明太阳光谱选择性吸收涂层的结构及制备过程。图1为本发明的一种太阳光谱选择性吸收涂层结构示意图，包括基体1，红外高反射层2，吸收层3，减反射层4。本发明以玻璃或光亮金属为基体材料1，钛及合金铝(国产LY11～13)为阴极，钛∶铝＝0.01～0.90。在纯氩气气氛下溅射沉积厚度大于0.09×10-6m红外高反射的钛+铝膜作底层材料2；通过控制通入氮气或空气或氮气+氧气的量进行反应溅射制备吸收层3，随氮气或空气或氮气+氧气的量的增加吸收层材料中纯金属钛和铝含量逐渐减少，即膜层的折射率和消光系数逐渐减小，当膜内钛和铝含量为零时，即是膜系的减反射层4。吸收层3厚度0.15×10-6m至0.4×10-6m；减反射层厚度0.04×10-6m至0.2×10-6m。
本发明制备的太阳光谱选择性吸收涂层在大气状态下经350℃，250小时，或400℃，50小时，或450℃，80小时烘烤后，其太阳吸收比α都可达0.93以上，发射率ε＝0.06～0.10(80℃)。
Claims (6)
1.一种太阳光谱选择性吸收涂层，包括反射层，吸收层，减反射层，其特征在于所述吸收层是以钛及合金铝为阴极在氮气气氛中溅射而成的铝氮+钛氮-铝钛膜。
2.一种太阳光谱选择性吸收涂层，包括反射层，吸收层，减反射层，其特征在于所述吸收层是以钛及合金铝为阴极在空气气氛中溅射而成的铝氮氧+钛氮氧-铝钛膜。
3.一种太阳光谱选择性吸收涂层，包括反射层，吸收层，减反射层，其特征在于所述吸收层是以钛及合金铝为阴极在氮气+氧气气氛中溅射而成的铝氮氧+钛氮氧-铝钛膜。
4.根据权利要求2、3所述的太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于所述的减反射层为铝氮+钛氮和铝氮氧+钛氮氧膜。
5.根据权利要求1、2或3所述的太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于所述的吸收层的厚度为0.15×10-6m至0.4×10-6m。
6.根据权利要求1、2或3所述的太阳光谱选择性吸收涂层，其特征在于所述的减反射层厚度为0.04×10-6m至0.2×10-6m。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB011381353A CN1169999C (zh) | 2001-12-31 | 2001-12-31 | 太阳光谱选择性吸收涂层 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB011381353A CN1169999C (zh) | 2001-12-31 | 2001-12-31 | 太阳光谱选择性吸收涂层 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1360084A CN1360084A (zh) | 2002-07-24 |
| CN1169999C true CN1169999C (zh) | 2004-10-06 |
Family
ID=4674413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB011381353A Expired - Fee Related CN1169999C (zh) | 2001-12-31 | 2001-12-31 | 太阳光谱选择性吸收涂层 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1169999C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101793437B (zh) * | 2009-12-31 | 2012-05-23 | 沈阳百乐真空技术有限公司 | 多用途太阳光谱选择性吸收涂层及其制备方法 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100538198C (zh) * | 2008-02-21 | 2009-09-09 | 常州博士新能源科技有限公司 | 太阳平板集热器的板芯及其集热板选择性吸收膜的镀膜方法 |
| CN101344334B (zh) * | 2008-08-18 | 2010-06-02 | 范天方 | 一种太阳光谱选择性吸收膜及其制备方法 |
| CN101666557B (zh) * | 2008-09-01 | 2011-12-14 | 北京有色金属研究总院 | 一种非真空太阳光谱选择性吸收膜层及其制备方法 |
| CN101886848B (zh) * | 2009-05-11 | 2012-07-04 | 范天方 | 一种太阳光谱选择性吸收膜及其制备方法 |
| CN102121757B (zh) * | 2010-01-28 | 2012-09-19 | 北京有色金属研究总院 | 一种非真空太阳光谱选择性吸收涂层及其制备方法 |
| CN101851070B (zh) * | 2010-04-14 | 2012-07-04 | 山东帅克新能源有限公司 | 太阳能真空管高选择性吸收涂层的制备方法 |
| CN101852735B (zh) * | 2010-04-30 | 2011-07-27 | 新星化工冶金材料(深圳)有限公司 | 用光电直读发射光谱仪测定铝钛硼合金中钛含量的方法 |
| CN101871093B (zh) * | 2010-06-19 | 2011-11-23 | 大连交通大学 | 太阳能集热管钢芯选择性吸收涂层制备方法 |
| CN102620448A (zh) * | 2011-01-26 | 2012-08-01 | 德州旭能真空管有限公司 | 一种真空集热管及其涂层制备工艺 |
| CN102756513A (zh) * | 2011-04-28 | 2012-10-31 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 铝合金或镁合金防腐处理方法及铝合金或镁合金制品 |
| CN102226593A (zh) * | 2011-05-07 | 2011-10-26 | 常州龙腾太阳能热电设备有限公司 | 用于聚光太阳能热发电集热管内管的高温抗氧化选择性吸收膜的膜系结构 |
| TWI659118B (zh) * | 2018-06-06 | 2019-05-11 | 國立中興大學 | Solar absorption device |
-
2001
- 2001-12-31 CN CNB011381353A patent/CN1169999C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101793437B (zh) * | 2009-12-31 | 2012-05-23 | 沈阳百乐真空技术有限公司 | 多用途太阳光谱选择性吸收涂层及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1360084A (zh) | 2002-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1169999C (zh) | 太阳光谱选择性吸收涂层 | |
| CN101344334B (zh) | 一种太阳光谱选择性吸收膜及其制备方法 | |
| CN101793437B (zh) | 多用途太阳光谱选择性吸收涂层及其制备方法 | |
| CN201218622Y (zh) | 一种太阳能选择性吸收涂层 | |
| CN102122006A (zh) | 太阳光谱选择性吸收涂层及其制备方法 | |
| CN102620456A (zh) | 一种中低温太阳能选择吸收薄膜及其制备方法 | |
| CN101886848B (zh) | 一种太阳光谱选择性吸收膜及其制备方法 | |
| CN101445331A (zh) | 一种太阳能选择性吸收涂层及其制备方法 | |
| CN111962023B (zh) | 一种光谱选择性反射膜及其制备方法 | |
| CN104006560B (zh) | 一种WOx/ZrOx高温太阳能选择性吸收涂层及其制备方法 | |
| CN100532997C (zh) | 一种太阳能选择性吸收涂层及其制备方法 | |
| CN102734956A (zh) | 一种太阳能中高温选择性吸热涂层 | |
| CN107270564B (zh) | 一种太阳光热吸收涂层 | |
| CN1300370C (zh) | 太阳光谱选择性吸收涂层的沉积方法 | |
| CN100343413C (zh) | 一种太阳能选择性吸收涂层及其制备方法 | |
| CN1056159A (zh) | 太阳能选择性吸收膜及制备 | |
| CN1168788C (zh) | 太阳光谱选择性吸收涂层 | |
| CN108917210A (zh) | 一种自掺杂纳米复合光热转换涂层及其制备方法 | |
| CN109457219B (zh) | 一种中低温太阳光谱选择性吸收涂层及其制备方法 | |
| CN201463375U (zh) | 一种太阳能集热管 | |
| CN201273736Y (zh) | 一种太阳能集热管 | |
| CN103032977A (zh) | 一种中温太阳能选择性吸收涂层及其制备方法 | |
| CN1584445A (zh) | NiCrOXNY太阳光谱选择性吸收薄膜及制备方法 | |
| CN102305484A (zh) | 具有陷光结构的太阳能集热管 | |
| Chain et al. | Chemically vapor-deposited black molybdenum films of high IR reflectance and significant solar absorptance |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |