專利名稱：一種太陽(yáng)能平板集熱器集熱板及其鍍膜方法
一種太陽(yáng)能平板集熱器集熱板及其鍍膜方法技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明屬于太陽(yáng)能平板集熱器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種太陽(yáng)能平板集熱 器集熱板及其鍍膜方法。
背景技術(shù)：
目前，公知的太陽(yáng)能平板集熱器集熱板是在金屬底板上鍍一層反射 膜，鍍膜材料為T(mén)iNxOy或MCr，采用一次鍍膜工藝?，F(xiàn)有技術(shù)的鍍膜集熱板存在電阻率和 中遠(yuǎn)紅外發(fā)射率高、耐候性和中溫使用性能差的技術(shù)問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在電阻率和中遠(yuǎn)紅外發(fā)射率高、耐 候性和中溫使用性能差的技術(shù)問(wèn)題，提供一種太陽(yáng)能平板集熱器集熱板及其鍍膜方法。本發(fā)明的太陽(yáng)能平板集熱器集熱板，包括金屬底板，其要點(diǎn)是在金屬底板上依次 設(shè)有一層氮化鋁鈦抗紅外反射膜、兩層氮氧化鋁鈦復(fù)合吸收膜和一層氧化鋁鈦抗輻射復(fù)合 保護(hù)膜；鍍膜采用磁控反應(yīng)濺射法，濺射氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為高純氮?dú)夂脱鯕?，首先?金屬底板上磁控反應(yīng)濺射沉積一層氮化鋁鈦抗紅外反射膜，再沉積兩層氮氧化鋁鈦復(fù)合吸 收膜，最后沉積一層氧化鋁鈦抗輻射復(fù)合保護(hù)膜，具體操作步驟如下1)、在金屬底板上濺射一層氮化鋁鈦抗紅外反射膜，工作壓強(qiáng)0. 2-0. 5Pa,反應(yīng)氣 體氮?dú)饬?0-20(^ccm，濺射厚度0. 04-0. 3 μ m ；2)、再在抗紅外反射膜上濺射第一層氮氧化鋁鈦復(fù)合吸收膜，鈦鋁的摩爾比為 1 1，工作壓強(qiáng)0.2-0. 8Pa，反應(yīng)氣體氮?dú)?，氮氧體積比0.2 1，氣體量60_15(^ccm，濺射 厚度 0. 04-0. 1 μ m ；3)、然后在第一層氮氧化鋁鈦復(fù)合吸收膜上濺射第二層氮氧化鋁鈦復(fù)合吸收膜， 鈦鋁的摩爾比為1 1，工作壓強(qiáng)0.2-0.8Pa，反應(yīng)氣體氮?dú)?，氮氧體積比0.2 1，氣體量 60-150Sccm,溉射厚度 0. 04-0. 15 μ m ；4)、最后在第二復(fù)合吸收膜上濺射抗輻射復(fù)合保護(hù)膜，鈦鋁的摩爾比為1 1，工 作壓強(qiáng)0. 2-0. 8Pa，反應(yīng)氣體氧氣量30-20(^ccm，濺射厚度0. 03-0. 12 μ m。本發(fā)明金屬底板上的膜層經(jīng)四次濺射形成，本發(fā)明的有益效果是，由于TiAlN的 紅外反射率與紅外反射率最低的金接近，所以該涂層具有更低的低溫發(fā)射率，因此該膜系 具有更低的熱損，保溫性能好，同時(shí)TiAlN是一種優(yōu)質(zhì)的高硬度、耐磨和抗氧化性材料，而 且電阻率低，性能優(yōu)于TiN，因此使用該涂層的平板集熱器的耐候性和中溫使用性能優(yōu)異。


附圖是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、抗紅外反射膜 2、第一復(fù)合吸收膜 3、第二復(fù)合吸收膜 4、抗輻射復(fù)合 保護(hù)膜5、金屬底板具體實(shí)施方式
本發(fā)明的太陽(yáng)能平板集熱器集熱板包括金屬底板5，金屬底板 5上依次設(shè)有一層氮化鋁鈦抗紅外反射膜1、兩層氮氧化鋁鈦復(fù)合吸收膜2、3和一層氧化鋁 鈦抗輻射復(fù)合保護(hù)膜4 ；鍍膜采用磁控反應(yīng)濺射法，設(shè)備是雙靶磁控濺射鍍膜機(jī)，該設(shè)備由 用鈦和鋁二根磁控濺射圓柱靶、兩臺(tái)濺射電源、一套高真空系統(tǒng)和行星轉(zhuǎn)架系統(tǒng)組成；在濺 射膜層時(shí)工件裝在轉(zhuǎn)架上，工件公轉(zhuǎn)的同時(shí)自轉(zhuǎn)，自動(dòng)程序控制濺射鍍膜工藝運(yùn)行，工藝運(yùn) 行完后取出工件。制備工藝如下
在金屬底板上鍍膜層，采用磁控反應(yīng)濺射法，濺射氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為氧氣和 氮?dú)?，膜層共分四層濺射，其間有若干過(guò)渡層；1、氮鋁化鈦TiAlN抗紅外反射膜的濺射，鈦鋁的摩爾比1 1，工作壓強(qiáng) 0. 2-0. 5Pa，反應(yīng)氣體氮?dú)饬?0-200Sccm,濺射厚度0. 04-0. 3 μ m ；2、氮氧化鋁鈦TiAlON第一層復(fù)合吸收膜的濺射，鈦鋁的摩爾比1 1，工作 壓強(qiáng)0.2-0. 8Pa，反應(yīng)氣體氮?dú)猓躞w積比0.2 1，氣體量60-15(^ccm，濺射厚度 0. 04-0. 1 μ m ；3、氮氧化鋁鈦TiAlON第二層復(fù)合吸收膜的濺射，鈦鋁的摩爾比1 1，工作 壓強(qiáng)0.2-0. 8Pa，反應(yīng)氣體氮?dú)?，氮氧體積比0.2 1，氣體量60-15(^ccm，濺射厚度 0. 04-0. 15ym ；4、氧化鋁鈦TiAW抗輻射復(fù)合保護(hù)膜的濺射，鈦鋁的摩爾比1 1，工作壓強(qiáng) 0. 2-0. 8Pa，反應(yīng)氣體氧氣量30-20(^ccm，濺射厚度0. 03-0. 12 μ m。膜層按濺射材料分，膜系結(jié)構(gòu)共分四層濺射形成，每一層濺射膜的厚度是由相同 材質(zhì)的材料至少通過(guò)兩次以上濺射完成，最終形成金屬/TiAlN/TiA10N/TiA10N/TiA10復(fù) 合鍍膜集熱板。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能平板集熱器集熱板，包括金屬底板，其特征是在金屬底板上依次設(shè)有一 層氮化鋁鈦抗紅外反射膜、兩層氮氧化鋁鈦復(fù)合吸收膜和一層氧化鋁鈦抗輻射復(fù)合保護(hù) 膜；其鍍膜方法是首先在金屬底板上磁控反應(yīng)濺射沉積一層氮化鋁鈦抗紅外反射膜，再沉 積兩層氮氧化鋁鈦復(fù)合吸收膜，最后沉積一層氧化鋁鈦抗輻射復(fù)合保護(hù)膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能平板集熱器集熱板的鍍膜方法，其特征是濺射氣體為 氬氣，反應(yīng)氣體為氮?dú)夂脱鯕?，具體操作步驟如下1)、在金屬底板上濺射一層氮化鋁鈦抗紅外反射膜，工作壓強(qiáng)0.2-0. 5Pa,反應(yīng)氣體氮 氣量 20-200Sccm,溉射厚度 0. 04-0. 3 μ m ；2)、再在抗紅外反射膜上濺射第一層氮氧化鋁鈦復(fù)合吸收膜，鈦鋁的摩爾比為1 1， 工作壓強(qiáng)0.2-0. 8Pa，反應(yīng)氣體氮?dú)?，氮氧體積比0.2 1，氣體量60_15(^CCm，濺射厚度 0. 04-0. 1 μ m ；3)、然后在第一層氮氧化鋁鈦復(fù)合吸收膜上濺射第二層氮氧化鋁鈦復(fù)合吸收膜，鈦 鋁的摩爾比為1 1，工作壓強(qiáng)0.2-0.8Pa，反應(yīng)氣體氮?dú)?，氮氧體積比0.2 1，氣體量 60-150Sccm,溉射厚度 0. 04-0. 15 μ m ；4)、最后在第二復(fù)合吸收膜上濺射抗輻射復(fù)合保護(hù)膜，鈦鋁的摩爾比為1 1，工作壓 強(qiáng)0. 2-0. 8Pa，反應(yīng)氣體氧氣量30-200Sccm,濺射厚度0. 03-0. 12 μ m。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能平板集熱器集熱板的鍍膜方法，濺射氣體為氬氣，反應(yīng)氣體為高純氮?dú)夂脱鯕?，首先在金屬底板上磁控反?yīng)濺射沉積一層氮化鋁鈦抗紅外反射膜，再沉積兩層氮氧化鋁鈦復(fù)合吸收膜，最后沉積一層氧化鋁鈦抗輻射復(fù)合保護(hù)膜，最終形成金屬/TiAlN/TiAlON/TiAlON/TiAlO復(fù)合鍍膜集熱板。集熱板上的膜層經(jīng)四次濺射形成，集熱板上的涂層具有低溫發(fā)射率和熱損低、保溫性能好的特點(diǎn)，由于TiAlN是一種優(yōu)質(zhì)的硬度高、耐磨和抗氧化性能好、而且電阻率低的材料，性能優(yōu)于TiN，因此使用該涂層的平板集熱器的耐候性和中溫使用性能優(yōu)異。
文檔編號(hào)C23C14/06GK102062485SQ20101055229
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者安百軍, 安百盈, 張振濤, 王德法 申請(qǐng)人:山東帥克新能源有限公司