專利名稱：輻射選擇性的吸收涂層、吸收管和它們的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1的前序部分所述的輻射選擇性的吸 收涂層。本發(fā)明也涉及一種具有一種這樣的輻射選擇性的涂層的吸收 管、 一種制造它們的方法和在應用這樣的吸收管時使一種拋物面槽式 集光器運行的方法。
背景技術(shù)：
通常的吸收涂層由一個施加在基底上的，尤其是在金屬管上的， 在紅外范圍里反射的層、 一個在太陽光滑范圍里具有高吸收率的金屬 陶瓷層和一個施加在金屬陶瓷層上的覆蓋層，后者稱之為抗反射層并 且由于金屬陶瓷層高的折射率設(shè)計用于減小在金屬陶瓷層上的表面反射。
原則上都是力求實現(xiàn)盡可能高的能量輸出。能量輸出還取決于吸
收率a和發(fā)射率e的系數(shù)，其中總是力求使吸收層有高的吸收率 (a>95%)和小的發(fā)射率(e<10%)。
另外集光器的效率通過其運行時的溫度來確定。按照這種觀點希 望有盡可能高的溫度。與此相反但是吸收涂層的層狀系統(tǒng)的耐用性卻 隨著運行溫度的升高由于老化過程和/或擴散過程而降低，因而金屬 陶瓷層的吸收性能和在紅外范圍里反射的層的反射性能可以降低。
DE 101 50 738 Cl因此描述了 一種輻射選4奪性的吸收涂層，它應 該并沒有重大的色彩變化并因此沒有什么老化。這通過如下方法來達 到在施加第三層由鋁和鋁氧化物組成的涂層時調(diào)整 一 定的氧體積流 量。在這個涂層上施加一層由Ah03組成的最終封閉層。
由US 5, 523,1 32已知了一種吸收涂層，在這涂層里設(shè)有多個金 屬陶瓷層，它們的金屬成份和折射率都不同。通過在不同的波長時形 成多個吸收最大值，應該可以實現(xiàn)更好地匹配于太陽光譜。擴擴散層 可以設(shè)置在金屬陶瓷層和這在IR (紅外)范圍里反射的層之間或者說 在金屬陶瓷層和抗反射層之間，其中并沒有對材料和層厚作說明。
在Michael Lanxner 和Zvi Elgat在SPIE巻1272， Optical
Materials Technology for Energy Efficiency and Solar Energy Conversion IX ( 1990 ) ， 240至249頁，所著的標題為"用于高服務(wù) 溫度的太陽光選擇性的吸收涂層，由等離子噴鍍產(chǎn)生"("Solar selective absorber coating for high service temperatures, Produced by plasma sputtering"的i侖文中4苗述了 一種施力口在4岡基 質(zhì)上的吸收涂層，該涂層具有一個由Si02組成的抗反射層、 一個由 Mo/Al203成分組成的金屬陶瓷層和一個在紅外范圍里反射的由鉬組成 的涂層組成，其中在這在紅外范圍里反射的層和基質(zhì)之間設(shè)有一個由 AhCh組成的擴散阻擋層。
由DE 10 2004 010 689 B3已知一種吸收裝置，它具有輻射選擇 性的吸收涂層，這涂層具有一個金屬基底、 一個擴散阻斷層、 一個金 屬反射層、 一個金屬陶瓷層和一個抗反射層。擴散阻斷層是一種氧化 物層，它由金屬基質(zhì)的氧化物成分組成。
對于在紅外范圍里反射的層來說通常應用鉬。當然鉬涂層的反射
性能并不是最佳的，因此應該要采用更好的反射材料。
已知的吸收管的運行溫度在真空中為300-400°C。由于前面所列 的原因原則上力求進一步提高運行溫度，但并不影響例如金屬陶瓷層 的吸收性能和在紅外范圍里反射層的反射性能。
在C. E. Kennedy的"中至高溫的太陽光選擇性吸收器材料的考 察，，("Review of Mid- to High-Temperature Solar Seletive Absorber Materials" ) , Technical Report des National Renewable Energy Laboratory(國家可再生能源實驗室的技術(shù)報告)，2002年7月出版， 中總結(jié)了這樣的努力。由此得知了一種涂層構(gòu)造，它由一個ZrOxN廣 或一個ZrCxNy-吸收層和一個在IR范圍里反射的由Ag或Al組成的涂 層組成，這種涂層結(jié)構(gòu)通過加入一個Ah0廣擴散阻隔層而具有更好的 在空氣中的溫度穩(wěn)定性。此外還發(fā)現(xiàn)了紅外反射層在真空里的溫度 穩(wěn)定性可以通過在這涂層之下加入一個擴散阻隔層來改善。對于這種 阻隔層來說建議將Cr203, Ah(h或Si(h作為涂層材料。這樣使銀反射 層的穩(wěn)定性提高到500。C。
但是因此并沒有結(jié)束對更耐用的涂層的追求，并且同時要改善吸 收率和發(fā)射率。

發(fā)明內(nèi)容
就此而言本發(fā)明的任務(wù)是提供一種吸收涂層、具有這樣的涂層的 吸收管和拋物面槽式集光器，在集光器里使用了這樣的吸收管，它們 可以持久、經(jīng)濟地工作。
該任務(wù)通過如下方法來解決在紅外范圍里反射的層布置在至少 二個阻隔層上。
令人驚奇地業(yè)已表明，通過一個雙層阻擋對在IR范圍里反射的 層相對于基底的遮蔽有效地阻止了基底材料，尤其是鐵由鋼吸收管中 尤其是受熱影響地擴散入在IR范圍里反射的層里并因此提高了涂層 的長時間溫度穩(wěn)定性。
特別有利的是，至少二個阻擋層中的第一阻擋層由一種熱產(chǎn)生的
氧化物構(gòu)成，而至少二個阻擋層中的第二阻擋層由一種Alx0y化合物
構(gòu)成。作為鋁氧化物優(yōu)選為AIO， A102以及Ah03。在這些鋁氧化物中 尤其是優(yōu)選Ah(h。
在在IR范圍里反射的層和有利地由金屬陶瓷組成的吸收層之間 優(yōu)選設(shè)有第三阻擋層，它優(yōu)選由一種AhOy化合物組成，其中x可假 設(shè)值為1或2， y可取值l， 2或3。
將在紅外范圍里反射的層埋入在二個鋁氧化物層之間和與之連 系的三明治結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于也沒有什么材料能從在紅外范圍里反射 的層擴散入位于其上面的吸收層里并且按此方式影響到吸收層的吸 收性能。因此可以確保很大程度上阻止了在涂層系統(tǒng)之內(nèi)的擴散， 尤其是進入在紅外范圍里反射的涂層或從該涂層出來，以及進入金屬 陶資吸收層。
按此方式可以首次證實當運行溫度為550。在真空里持續(xù)時間250 小時，吸收率高達a > 95.5%,發(fā)射率低達e < 9°/ 。因此可以同時在 二個方面改善一種具有一個設(shè)有這種涂層的吸收管的集光器的效 率改善的選擇性比a/e 〉 0.95/0.1意味著較高的輻射能收益，而 高的運行溫度可以實現(xiàn)有效地轉(zhuǎn)換成電能，其中這樣的涂層長的使用 壽命能確保一種具有這樣施加過的吸收管的相應的拋物面槽形集光 器經(jīng)濟地運行。
吸收涂層的高耐熱性也就允許應用價廉的載熱介質(zhì)。以前都是使 用昂貴的特種油作為載熱流體，它們只是在小于大約400。C時熱穩(wěn)定
的。吸收涂層的高耐熱性因此允許使吸收管的運行溫度達到〉450。C至 550。C。
可以更加有利地使用一種沸點〈110。C的載熱介質(zhì)，尤其是水。在 這樣高的運行溫度時產(chǎn)生水蒸汽，它可以直接被引入蒸氣渦輪機里。 不再需要將熱量從以前所應用的油傳遞至水的附加的熱交換器，因此 按照這種觀點就可以使具有用按照本發(fā)明的吸收涂層的吸收管的拋 物面槽式集光器比以前經(jīng)濟得多地運行。
另 一個優(yōu)點在于載熱流體流過吸收管的流動速度可能被降低， 這是因為較高的運行溫度是許可的，對于吸收管涂層來說沒有不利。 按此方式可以節(jié)省用于使一個拋物面槽式集光器的泵運行的能量。
鋁氧化物層的厚度優(yōu)選在20和100 nm之間。當厚度<20 nm時， 根據(jù)鄰接層的成份不同，鋁氧化物層的阻擋作用并不令人滿意。當厚 度大于100 nm時出現(xiàn)熱應力，這可能會在一定條件下造成涂層脫落。
二個鋁氧化物層的厚度可以是不同的，其中下面的鋁氧化物層的 厚度優(yōu)選大于上面的鋁氧化層的厚度。布置在基底和在IR范圍里反 射的層之間的鋁氧化物層的層厚優(yōu)選為20 nm至100 nm,優(yōu)選為50 nm 至70nm,而布置在這于IR范圍里反射的層和吸收層之間的鋁氧化物 層的層厚為0 nm至50 nm， 4艮據(jù)層的成分優(yōu)選為30 nm至40 nm或者 5 nm至15 nm。
將這在紅外范圍里反射的層埋入在二個鋁氧化物層之間具有以 下另外的優(yōu)點對于該層可以采用如銀、銅、鉑或金的材料，它們雖 然更容易擴散，但相比于鉬來說具有以下決定性優(yōu)點它們在紅外范 圍里的反射明顯地更好，因此可以達到發(fā)射率e < 10°/。。
這在紅外范圍里反射的層的厚度取決于材料優(yōu)選為50 nm至150 nm。在這個厚度范圍里優(yōu)選的層厚為從100 nm至120 nm,如果尤其 是應用銅或銀的話。在應用銀時層厚也可以優(yōu)選為從90 nm至130 nm 的范圍里。在其它情況下層厚也可以考慮從50至100 nm,尤其是從 50至80 nm。
可以采用在紅外范圍里反射的層的小的層厚，因為材料金、銀、 柏和銅都具有明顯較高的反射率并且通過在二個鋁氧化物層之間的
元素的;散進入而影響其有利的性能.
貴金屬Au、 Ag和Pt的較高價格可以通過相比于這在紅外范圍里 反射的層的已知層厚來說明顯更小的層厚來補償，部分地甚至是過度 補償。
吸收層的厚度優(yōu)選為60至140 nm。吸收層優(yōu)選是一種由鋁氧化 物與鉬組成的或由氧化鋯與鉬組成的金屬陶瓷層。也可以是設(shè)有多個 不同成分的吸收層，尤其是具有減少的金屬成分，以代替均質(zhì)的吸收 層，或者設(shè)有一個逐漸變化的吸收層。金屬陶瓷層優(yōu)選是一種梯度 層，這種梯度層就是一種在層內(nèi)金屬成分連續(xù)地，實踐中也分級地增 加或減小的層。
處于吸收層上的抗反射層的層厚優(yōu)選為60至120 nm。該層優(yōu)選 由氧化石圭或鋁氧化物組成。
一種尤其是用于拋物面槽形集光器的吸收管具有一個由鋼制成 的管子，在其外側(cè)上有輻射選擇性的吸收涂層，它至少具有一個在IR 范圍里反射的層、具有一個尤其由金屬陶瓷材料組成的吸收層，并具 有一層抗反射層，它施加在金屬陶資層上，其特征在于，這在紅外范 圍里反射的層布置在二個ALO廣層之間，其中x可以取值1或2, y 取值1， 2或3。
使具有吸收管的一種拋物面槽狀集光器工作運行的方法，載熱介 質(zhì)導過吸收管，其特征在于，應用具有一種輻射選擇性吸收涂層的吸 收管，這涂層至少具有在紅外范圍里反射的層、尤其由金屬陶瓷材料 組成的吸收層和抗反射層，其中這在紅外范圍里反射的層布置在二個 Alx0y層之間，其x可取值l或2， y取值l, 2或3;而且使一種沸點 <110°C的載熱流體流過這吸收管。
尤其是水可以被用作為載熱流體。
按照另外一種實施形式，使拋物面槽式集光器工作運行的方法規(guī) 定了吸收管的運行溫度調(diào)整到450°C至550°C，尤其是到480°C至 520。C。


以下根據(jù)附圖對作為實例的實施形式進行詳細說明。附圖所示
為
圖1: 一個拋物面槽式集光器； 圖2:經(jīng)過一個按照本發(fā)明的一種實施形式的吸收管的剖視圖。
具體實施例方式
圖1表示了一種拋物面槽式集光器10，它具有一個拋物面形狀的 輪廓的縱向延伸的拋物面反射器11。拋物面反射器11由一種支承結(jié) 構(gòu)12固定住。沿著拋物面反射器11的焦線布置了一個吸收管13,它 固定在支架14上，支架與拋物面槽式集光器相連接。拋物面反射器 11與支架14和吸收管13構(gòu)成一個單元，該單元圍繞吸收管13的軸 線擺動并因此單軸地追隨太陽S的位置。太陽S射入的平行太陽光被 拋物面反射器11聚焦到吸收管13上。吸收管13被載熱介質(zhì)，尤其 是水流過，并通過吸收的太陽光加熱。在吸收管的流出端可以取出熱 傳遞介質(zhì)并輸送給一個耗能器或者能量轉(zhuǎn)換器。
在圖2中簡略表示了吸收管13的一個剖視圖。吸收管13具有一 個被載熱介質(zhì)2流過的鋼管1,此鋼管構(gòu)成了施加在管子1外側(cè)上的 吸收涂層2 0的基底。吸收涂層20的各層的層厚為了表示易于觀察作 了放大并畫成一樣厚。
吸收涂層20從里向外具有一個借助于熱氧化施加在鋼管1上的 由鉻鐵氧化物組成的第一阻擋層或擴散阻隔層24a。在其上面在第二 阻擋層24b和第三阻擋層24c之間(它們分別優(yōu)選由鋁氧化物組成) 埋入一層在紅外范圍里反射的由金、銀、鉑或銅組成的層21。在第三 阻擋層24c上施加了一個金屬陶資層22,并且具有一個抗反射層23 的涂層系統(tǒng)向外終止。
按照圖2所示實施形式的吸收管用以下所述的方法進行涂層。
將鋼管1,優(yōu)選是不銹鋼管子拋光并接著清洗。在拋光時表面粗 糙度優(yōu)選達到Ra < Q. 2 |im。接著使不銹鋼管子在溫度為> 400°C時 熱氧化半小時到2小時，尤其是在500°C時熱氧化大約1小時。形成 的氧化層15 nm至50 nm,優(yōu)選為30 nm ± 10 nm厚，作為第一阻擋 層24a。
接著將鋼管裝入一個真空涂層設(shè)備里并將該設(shè)備抽真空。在達到 小于5 x IO"毫巴(mbar),優(yōu)選為1 x 10—4毫巴的壓力之后借助于 物理的氣相沉積(PVD)，尤其是借助于陰極賊射(噴鍍)施加隨后 的層。為此使鋼管旋轉(zhuǎn)著在噴鍍源處，也就是在由涂層物質(zhì)，例如Al，
Ag和Mo組成的耙子旁經(jīng)過。
在第一沉積步驟中施加一種AlxOy層形式的第二阻擋層24b,其方 法是使鋁蒸發(fā)或噴鍍并在輸入氧的情況下反應地沉積。氧壓力調(diào)整在 10_2 mbar和l(T3 mbar之間，優(yōu)選4至7 x 10—3 mbar。這第二阻擋層 的優(yōu)選層厚為30 nm至65 nm并特別優(yōu)選為50 nm ± 10 nm。
在以下的第二沉積步驟中施加這在紅外范圍里反射的層21，其方 法是使金、銀、鉑或銅，優(yōu)選為銀以厚度從90 nm至130 nm,特別優(yōu) 選為110 nm ± 10 nm沉積在第二阻擋層24b上。
在第三沉積步驟中施加另外一種AhOy層形式的第三阻擋層24c， 其方法是使鋁如同在第二阻擋層情況下那樣蒸發(fā)并在輸入氧的情況 下反應沉積。第三阻擋層的優(yōu)選層厚最大達50 nm，特別優(yōu)選10nm士 5 rnn。這種阻擋層^f旦也可以完全去掉，因為業(yè)已證實當施加在反射 層21上的吸收層22的成份適合時就不必通過一個附加的阻擋層來阻 止擴散了。
在第四沉積步驟中通過鋁和鉬從一個共同的坩堝里或者由二個 分開的耙子里同時蒸發(fā)/噴鍍施加吸收層或者更準確地在這種情況下 施加金屬陶資層22。優(yōu)選同時地將氧引入到蒸發(fā)-/噴鍍部位里，以便 除了鋁和鉬(反應地)也沉積氧化鋁。
在第四沉積步驟中通過相應地選擇運行參數(shù)(蒸發(fā)/噴鍍率和氧 量)不同地調(diào)整成分并且甚至在層的走向中發(fā)生變化。尤其是在應用 分開的耙子時可以在吸收層22里相對于鋁成分和/或鋁氧化物成分的 沉積有變化地實施鉬成分的沉積。換言之，吸收層22的鉬成分作成 有梯度的，其中它優(yōu)選在施加吸收層22時降低。它在里面優(yōu)選為25% -70%(體積)，特別優(yōu)選40 ± 15% (體積)，并且向外減小到10%-30% (體積)，特別優(yōu)選為20 ± 10% (體積)。
相對于沉積的鋁成分來說氧的添加優(yōu)選按欠化學計算地來進 行，從而在吸收層22里保留一種未氧化的鋁成分。這種鋁成分則用 作為氧化還原電位或氧吸氣劑，從而停止形成鉬氧化物。吸收層22 里的未氧化的鋁成分相對于吸收層的總的成分組成而言優(yōu)選為低于 10% (體積)，特別是優(yōu)選在G和5% (體積)之間。未氧化的鋁成分 同樣也可以在吸收層之內(nèi)通過運行參數(shù)蒸發(fā)率和氧量的變化而改 變 吸收層22總共優(yōu)選的厚度為70 nm至140 nm,特別是優(yōu)選是100 ± 10 nm。
在第五沉積步驟里施加一種Si(h形式的抗反射層23，其方法是借 助于硅的物理氣相沉積在輸入氧的情況下進行沉積。優(yōu)選的這樣沉積 的抗反射層23厚70 nm至110 nm,特別優(yōu)選為90 ± 10 nm。
一種按此方式生產(chǎn)出的吸收管在一個真空加熱裝置里在550°C時 加熱了 250小時。真空腔里的壓力在此加熱期間小于1 x 10—4 mbar。 在250小時之后將加熱裝置斷開。在將試樣冷卻到100°C以下之后使 真空腔室通風并取出試樣。接著對試樣進行了光譜測量，其中可以確 定太陽光譜AM 1. 5 direkt和波長范圍350 - 2500 nm的整體太陽光 吸收率為95. 5% ± 0. 5%。對于基質(zhì)溫度為400°C的熱發(fā)射率已求出為 8% ± 2%。這由光譜測量計算出的熱發(fā)射率接著通過一種熱損失測量 進行了校驗。為此這種涂層管子設(shè)置 一個抽成真空的玻璃外殼并從里 面進行了加熱。通過熱損失測量可以證實計算的發(fā)射率的精度為 ±1%。
附圖標記列表
1. 鋼管
2. 載熱流體
10 拋物面槽形集光器
11 拋物面反射器
12 支承結(jié)構(gòu)
13 吸收管
14 支架
2 0 輻射選擇性的吸收涂層
21 在紅外范圍里反射的層
22 吸收層
2 3 抗反射層 24a 第一阻擋層 24b 第二阻擋層 24c第三阻擋層 。
權(quán)利要求
1.輻射選擇性的吸收涂層(20)，尤其是用于拋物面槽形集光器(10)的吸收管(13)，吸收涂層具有在紅外范圍里反射的層(21)、至少一個布置在該反射層(21)之上的吸收層(22)并具有布置在吸收層(22)之上的抗反射層(23)，其中反射層(21)布置在至少兩個阻擋層上。
2. 按權(quán)利要求1所述的吸收涂層(20)，其特征在于，所述至 少兩個阻擋層中的第一阻擋層(24a)由熱產(chǎn)生的氧化物組成，而所 述至少兩個阻擋層中的第二阻擋層(24b)由AL0y化合物組成，其中 x可以取 f直1或2, y可fl值1、 2或3。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的吸收涂層(20)，其特征在于，在 反射層(21)和吸收層(")之間設(shè)有第三阻擋層(2化)。
4. 按權(quán)利要求3所述的吸收涂層(20)，其特征在于，所述第 三阻擋層(24c)由AL0y化合物組成，其中x可取值1或2, y可取 值1、 2或3。
5. 按上述權(quán)利要求之一所述的吸收涂層(2G),其特征在于， 所述第二和/或第三阻擋層(24b， 24c)的厚度為20至100 nm。
6. 按上述權(quán)利要求之一所述的吸收涂層(20),其特征在于， 所述第二和第三阻擋層(24b, 24c)的厚度是不同的。
7. 按上述權(quán)利要求之一所述的吸收涂層(20),其特征在于， 所述吸收層(22)由金屬陶資材料組成。
8. 按上述權(quán)利要求之一所述的吸收涂層(20),其特征在于， 所述在紅外范圍里反射的層(21 )具有金、銀、鉑或者銅，或者由金、 纟艮、鉬或銅組成。
9. 按上述權(quán)利要求之一所述的吸收涂層(20),其特征在于， 所述反射層(21 )的厚度為50 nm至150 nm。
10. 按權(quán)利要求9所述的吸收涂層(20),其特征在于，所述反 射層(21 )的厚度為90至130 nm。
11. 按權(quán)利要求9所述的吸收涂層(20)，其特征在于，所述反 射層(21 )的厚度為50 - 100 nm。
12. 按權(quán)利要求11所述的吸收涂層(20),其特征在于，所述 反射層(21 )的厚度為50 nm至80 nm。
13. 按上述權(quán)利要求之一所述的吸收涂層(20)，其特征在于， 所述第一阻擋層(24a)包含有鐵氧化物。
14. 按上述權(quán)利要求之一所述的吸收涂層(20)，其特征在于， 所述第一阻擋層(24a)包含有鉻氧化物。
15. 按權(quán)利要求13和14所述的吸收涂層(20),其特征在于， 所述第一阻擋層(24a)是鉻鐵氧化物層。
16. 按上述權(quán)利要求之一所述的吸收涂層(20),其特征在于， 所述吸收層(22 )的厚度為60 nm至140 nm。
17. 按上述權(quán)利要求之一所述的吸收涂層(20)，其特征在于， 所述抗反射層(23 )的厚度為60 nm至120 nm。
18. 吸收管(13),尤其用于拋物面槽狀集光器，具有由鋼制成 的管子(1)，在管子外側(cè)上施加了輻射選擇性的吸收涂層(20)， 該涂層具有至少一個在紅外范圍里反射的層(21)、至少一層布置在 該反射層(21 )之上的吸收層(22 )和布置在吸收層(22 )之上的抗 反射層(23),其中在鋼管(1)和反射層(21)之間設(shè)有至少兩個 阻擋層，其中施加在鋼管(1)上的第一阻擋層(24a)由熱產(chǎn)生的氧 化物組成，而施加在第一阻擋層(24a)上的第二阻擋層(24b)由一 種AL0y化合物組成，其中x可以取值l或2， y可取值l、 2或3。
19. 按權(quán)利要求18所述的吸收管(13),其特征在于，在反射 層(21)和吸收層U2)之間設(shè)有第三阻擋層(2化)。
20. 按權(quán)利要求19所述的吸收管(13),其特征在于，所述第 三阻擋層(24c)由AlxOy化合物組成，其中x可取值l或2， y可取 值1、 2或3。
21. 吸收管(13)的制造方法，具有以下步驟 借助于熱氧化將第一氧化物阻擋層(24a)施加在鋼管上， 借助于鋁的物理氣相沉積(PVD)在輸入氧的情況下施加第二阻擋層(24b)，借助于金、銀、鉑或銅的物理氣相沉積施加在紅外范圍里反射的 層(21),借助于鋁和鉬的同時的物理氣相沉積施加吸收層(22), 借助于硅的物理氣相沉積在輸入氧的條件下施加抗反射層 (23)。
22. 按權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述鋼管在熱氧 化之前進行拋光。
23. 按權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，借助于拋光使鋼 管獲得小于O. 2 ,的表面粗糙度Ra。
24. 按權(quán)利要求21至23中之一所述的方法，其特征在于，所述 第一阻擋層(24a)的施加厚度為15 nm至50 nm。
25. 按權(quán)利要求21至24中之一所述的方法，其特征在于，所述 物理氣相沉積在環(huán)境壓力小于5 x l(T4 mbar時實施。
26. 按權(quán)利要求21至25中之一所述的方法，其特征在于，所述 管子在物理氣相沉積時旋轉(zhuǎn)地在靶子旁經(jīng)過，該靶子具有相應要施加 的物質(zhì)。
27. 按權(quán)利要求21至26中之一所述的方法，其特征在于，所述 采用 一種噴鍍法用于物理氣相沉積。
28. 按權(quán)利要求21至27中之一所述的方法，其特征在于，第二 阻擋層(24b)的施加厚度為30 nm至65 nm。
29. 按權(quán)利要求21至28中之一所述的方法，其特征在于，作為 在紅外范圍里反射的層(21)沉積銀層，其厚度為90 nm至130 nm。
30. 按權(quán)利要求21至29中之一所述的方法，其特征在于，在施 加了在紅外范圍里反射的層(21)之后借助于鋁的物理氣相沉積在輸 入氧的情況下施加第三阻擋層(2化)。
31. 按權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，所述第三阻擋層 (24c)的施加厚度小于或等于50 nm。
32. 按權(quán)利要求21至31中之一所述的方法，其特征在于，在輸 入氧的條件下鋁成分沉積在吸收層(22)里。
33. 按權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，相對于沉積的鋁 成分來說低于化學計算量地來進行氧的添加，因而在吸收層(22)里 保留未氧化的鋁成分。
34. 按權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，所述未氧化的鋁 成分在吸收層(22 )中相對于吸收層(22 )的總成分組成來說小于10%(體積)。
35. 按權(quán)利要求21至34中之一所述的方法，其特征在于，所述 鉬成分的沉積相對于鋁成分和/或鋁氧化物成分的沉積來"i兌在吸收層(22 )里可以變化地實施。
36. 按權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，在施加吸收層(22) 時鉬成分相對于鋁成分和/或鋁氧化物成分纟皮降低。
37. 按權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，在吸收層(22) 里的鉬成分從30% - 70% (體積)降低到10% - 30% (體積)。
38. 按權(quán)利要求21至37中之一所述的方法，其特征在于，所述 吸收層(22)的施加厚度為70 nm至l40 nm。
39. 按權(quán)利要求21至37中之一所述的方法，其特征在于，所述 抗反射層(23 )的施加厚度為70 nm至110 nm。
40. 運行具有吸收管(13)的拋物面槽形集光器的方法，載熱介 質(zhì)(2)流過該吸收管(13),其特征在于，應用了所述具有輻射選 擇性的吸收涂層(20)的吸收管(13),該吸收涂層具有至少一個在 紅外范圍里反射的層(21 )、至少一個布置在該反射層(21 )之上的 吸收層(22)和布置在該吸收層(22)之上的抗反射層(23)，其中 在吸收管(13)和反射層(21 )之間設(shè)有至少兩個阻擋層，其中朝向 吸收管(13)的第一阻擋層(24a)由熱產(chǎn)生的氧化物組成，而施加 在第一阻擋層(24a)上的第二阻擋層(24b)由AlxOy化合物組成， 其中x可取值l或2， y可取值l、 2或3;而且使沸點為<110°C的載 熱流體流過吸收管(13)。
41. 按權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，應用水作為載熱 流體。
42. 按權(quán)利要求40或41所述的方法，其特征在于，將所述吸收 管(13)的運行溫度調(diào)整到450°C至"0。C。
全文摘要
本發(fā)明涉及輻射選擇性的吸收涂層(20)，具有至少二個阻擋層(24a，24b)、位于其上面的在紅外范圍里的反射層(21)、布置在反射層(21)上的吸收層(22)及布置在吸收層(22)上的抗反射層(23)。本發(fā)明還涉及吸收管(13)，它具有鋼制成的管子(1)和設(shè)置于其外面上的吸收層(20)。此外還介紹了用于制造吸收管(13)的方法，按此借助于熱氧化將第一氧化物阻擋層(24a)施加在優(yōu)質(zhì)鋼管上，借助于鋁的物理氣相沉積，在輸入氧的條件下施加第二阻擋層(24b)，借助于金、銀、鉑或銅物理氣相沉積而施加在紅外范圍內(nèi)反射的層(21)，同時借助于鋁和鉬的物理氣相沉積施加吸收層(22)，并且借助于硅的物理氣相沉積，在輸入氧的情況下施加抗反射層(23)。
文檔編號F24J2/48GK101191677SQ200710193449
公開日2008年6月4日 申請日期2007年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月27日
發(fā)明者A·喬治, C·希爾德布蘭特, T·庫克爾科恩, W·格拉夫 申請人:肖特股份有限公司