CN114623610A - 金属与非金属纳米薄膜叠层的吸光热薄膜结构工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明专利是一种经济环保的吸光热纳米薄膜结构技术工艺，是金属与非金属纳米薄膜叠层的吸光热薄膜结构工艺。该吸光热薄膜结构，主要由基片、金属薄膜层、金属氧化物或其它合适的非金属薄膜层等组成，其中每层金属薄膜层与每层非金属薄膜层交替真空沉积镀膜。多层金属薄膜的厚度与金属材料及多层非金属膜层厚度之间合适匹配，以达到高效的全光谱吸光热或兼有特定的透光效果。本发明可以广泛应用于以金属、玻璃、纺织品、有机塑料、半导体材料等为基底或基层的表面上，作吸光热膜、减反膜、隔热膜、功能性透光膜，或起隐形隐身作用。
Description
技术领域
本发明属微电子、纳米材料、吸光热功能材料与新能源技术领域，主要涉及一种广泛适用的绿色的金属与非金属纳米薄膜叠层的吸光热薄膜结构工艺。
背景技术
开发利用太阳能是人类解决能源危机、环境危机的最主要途径。开发经济适用的绿色高效全光谱吸光热薄膜结构工艺技术，是太阳能得以广泛利用的关键技术与环节之一。同时，金属表面及其它吸光热材料结构光滑表面的减反增吸收、现代军用武器与人员的隐形、吸热红外等问题，都缺乏高效且能广泛适用的新技术方法。
经过十多年的理论与实验探索，本发明人已经完成太阳能全光谱的光热谱分解、吸收、透反射及合成的基础理论逻辑与相关技术工艺及设计创新。本发明金属与非金属纳米薄膜叠层的吸光热薄膜结构工艺，正是一种经济环保的吸光热纳米薄膜结构技术工艺。可以广泛应用于以金属、玻璃、纺织品、有机塑料、半导体材料等为基底或基层的表面上，作吸光热膜、减反膜、隔热膜、功能性透光膜，或起隐形隐身作用。
发明内容
本发明专利，金属与非金属纳米薄膜叠层的吸光热薄膜结构工艺，是一种经济环保的吸光热纳米薄膜结构技术工艺。该吸光热纳米薄膜结构，主要由基片、金属薄膜层、金属氧化物或其它合适的非金属薄膜层等组成，其中每层金属薄膜层与每层非金属薄膜层交替真空沉积镀膜。基片上首先镀制金属薄膜层，基片与金属薄膜层之间，可以有金属或非金属基层膜或衬底膜。
该吸光热纳米薄膜结构中，多层金属薄膜的厚度与金属材料及多层非金属膜层厚度之间合适匹配，以达到高效的全光谱吸光热或兼有特定的透光效果。
该吸光热纳米薄膜结构，金属薄膜材料，可以是铜、铝、铁、镍、锌、锡、錳、钽、钛、银、铬、锆等任何一种普通无害金属，单层金属薄膜层厚度0.1nm至50nm。金属氧化物或其它合适的非金属薄膜层，可以是二氧化硅、三氧化二铝、氧化锆、氧化钛、氧化锌、四氧化三铁、氧化钽、氮化硅、碳化硅、硅、石墨等，单层非金属薄膜层的厚度0.1nm至5μm。
该吸光热薄膜结构的最上层是非金属薄膜层，为了减少薄膜结构光滑平面表面的光反射效应，该最上层非金属薄膜覆盖层，可以是掺杂纳米颗粒的薄膜层，此时其最大厚度可以在5μm以上。
本发明的吸光热薄膜结构工艺技术，可以广泛应用于以金属、玻璃、纺织品、有机塑料、半导体材料等为基底或基层的表面上，作吸光热膜、减反膜、隔热膜、功能性透光膜，或起隐形隐身作用。
具体实施方法
本发明专利，金属与非金属纳米薄膜叠层的吸光热薄膜结构工艺，是一种经济环保的吸光热纳米薄膜结构技术工艺。其结构主要由基片、金属薄膜层、金属氧化物或其它合适的非金属薄膜层等组成，其中每层金属薄膜层与每层非金属薄膜层交替真空沉积镀膜，产业化工艺相对容易控制与实现。各薄膜层可以由真空条件下物理蒸镀或溅射沉积工艺完成，有些薄膜也可以使用化学镀膜工艺完成，最上层的增加表面减反的非金属薄膜覆盖层，也可以由旋涂完成，
下面以具体实例进一步说明本发明的实施方法：
以不锈钢基片或玻璃基片或PMMA塑料薄膜基片或晶体硅基片为例。首先基片进行物理洁净与干燥处理，然后可以在高真空条件下利用电子束蒸镀等镀膜方法加一层0.1-30纳米厚的二氧化硅垫层,再在高真空条件下用磁控溅射或电子束蒸镀依次分别镀纯铝金属、二氧化硅非金属纳米薄膜，随后做退火处理，各层膜厚合适匹配。最上层为非金属膜，为了增加表面减反效果，可用旋涂法再涂制一层三氧化二铝纳米颗粒层，三氧化二铝纳米粒分散液为水性分散液，粒径与浓度匹配，并作退火处理即可。
以上所述仅是本发明的具体实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。本发明的权利要求书及专利说明的所有内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.金属与非金属纳米薄膜叠层的吸光热薄膜结构工艺，其特征是一种经济环保的吸光热纳米薄膜结构技术工艺，该吸光热薄膜结构，主要由基片、金属薄膜层、金属氧化物或其它合适的非金属薄膜层等组成，其中每层金属薄膜层与每层非金属薄膜层交替真空沉积镀膜，基片上首先镀制金属薄膜层，基片与金属薄膜层之间，可以有金属或非金属基层膜或衬底膜。
2.如权利要求1所述的金属与非金属纳米薄膜叠层的吸光热薄膜结构工艺，其特征在于，多层金属薄膜的厚度与金属材料及多层非金属膜层厚度之间合适匹配，以达到高效的全光谱吸光热或兼有特定的透光效果。
3.如权利要求1所述的金属与非金属纳米薄膜叠层的吸光热薄膜结构工艺，其特征在于，金属薄膜层的材料，可以是铜、铝、铁、镍、锌、锡、錳、钽、钛、银、铬、锆等任何一种普通无害金属，单层金属薄膜层厚度0.1nm至50nm。
4.如权利要求1所述的金属与非金属纳米薄膜叠层的吸光热薄膜结构工艺，其特征在于，金属氧化物或其它合适的非金属薄膜层，可以是二氧化硅、三氧化二铝、氧化锆、氧化钛、氧化锌、四氧化三铁、氧化钽、氮化硅、碳化硅、硅、石墨等，单层非金属薄膜层的厚度0.1nm至5μm。
5.如权利要求1所述的金属与非金属纳米薄膜叠层的吸光热薄膜结构工艺，其特征在于，该吸光热薄膜结构的最上层是非金属薄膜层，为了减少薄膜结构光滑平面表面的光反射效应，该最上层非金属薄膜覆盖层，可以是掺杂纳米颗粒的薄膜层，此时其最大厚度可以在5μm以上。
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