CN115961246A - 高红外反射涂层 - Google Patents

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infrared reflection
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吴以军
刘小雨
邱景波
邱峰
蒋继文
李孙波
许德东
陈科宇
王雨婷
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Abstract

本发明涉及涂层技术领域，具体涉及一种高红外反射涂层；包括依次向基底层上沉积的过渡层、反射辅助层、反射层以及保护层；本发明具有下述有益技术效果：提供一种反射涂层，采用无机材料沉积成复合结构，所得涂层在近红外和远红外同时具备高反射率，且涂层坚固，耐腐蚀。

Description

高红外反射涂层
技术领域
本发明涉及涂层技术领域，具体涉及一种高红外反射涂层。
背景技术
工业加热设备在使用中常常出现不期望的散热现象，为了提高设备的热能利用率，高红外反射涂层被引入进来。高红外反射涂层是指在近红外和远红外电磁波具有较高反射率的涂层，应用其红外反射性能，可以实现设备退火炉等设备的保温和节能。
现有技术中，向设备衬底上形成红外反射涂层的常见方法有真空镀膜法和喷涂法。真空镀膜法主要是应用于近红外高反射涂层，在形成近红外和远红外同时具备高反射率的涂层上未见有应用；喷涂法通过等离子喷涂结合高温烧结的方式沉积高反射涂层，然而所得涂层的红外反射率通常不高于75％，且不耐腐蚀，使用范围受限。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种高红外反射涂层，能够在近红外和远红外同时具备高反射率，涂层坚固，耐腐蚀。
一种高红外反射涂层，包括依次向基底层上沉积的过渡层、反射辅助层、反射层以及保护层；
所述基底层的热膨胀系数为(1～10)×10-6/K；
所述过渡层的热膨胀系数为(1～10)×10-6/K；
所述反射辅助层的热膨胀系数为(1～10)×10-6/K；
所述反射层的热膨胀系数为(1～10)×10-5/K；
所述高红外反射涂层的厚度为700nm～3500nm。
优选的，所述反射辅助层的层数为1～100。
优选的，所述反射层的层数为1～100。
优选的，所述过渡层、反射辅助层、反射层以及保护层的厚度分别为1～1000nm。
优选的，所述基底层为三氧化二铝或氧化锆。
优选的，所述过渡层为金属钨、金属钼、钨-钼合金、硅的氮化物、硅的氧化物、铝的氮化物、铝的氧化物中的一种。
优选的，所述反射辅助层为金属钨、金属钼或钨-钼合金。
优选的，所述反射层为金、银、铜、铝中的一种。
优选的，所述保护层为三氧化二铝或二氧化钛。
优选的，所述沉积方法为磁控溅射法。
除非另有说明，本发明涉及液体与液体之间的百分比时，所述的百分比为体积/体积百分比；本发明涉及液体与固体之间的百分比时，所述百分比为体积/重量百分比；本发明涉及固体与液体之间的百分比时，所述百分比为重量/体积百分比；其余为重量/重量百分比。
与现有技术相比，本发明具有下述有益技术效果：提供一种反射涂层，采用无机材料沉积成复合结构，所得涂层在近红外和远红外同时具备高反射率(≥85％)，且涂层坚固，耐腐蚀。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图。
具体实施方式
以下参照实施例说明本发明，但本发明不局限于实施例。
实施例1
参阅图1，一种高红外反射涂层，总厚度1050nm，包括依次沉积在基底层10上的过渡层20、反射辅助层30、反射层40以及保护层50；
所述基底层10为三氧化二铝，材料热膨胀系数为8.4×10-6/K，材料沉积厚度为300nm；
所述过渡层20为氮化硅，材料热膨胀系数为2.6×10-6/K，材料沉积厚度为200nm；
所述反射辅助层30为金属钼，材料热膨胀系数为4.9×10-6/K，材料沉积厚度为100nm；
所述反射层40为金属铜，材料热膨胀系数为2×10-5/K，材料沉积厚度为200nm；
所述保护层50为三氧化二铝，材料热膨胀系数为8.4×10-6/K，材料沉积厚度为250nm。
所述高红外反射涂层的形成方法采用常规磁控溅射技术，例如为：(1)清除基底层10表面杂质；(2)对基底层10实施热处理，去除水分；(3)在基底层10上依次镀制过渡层20、反射辅助层30、反射层40以及保护层50。
使用分光光度计，在800-2500nm波长下，材料反射率≥85％。
实施例2
参阅图2，一种高红外反射涂层，总厚度1600nm，包括依次沉积在基底层10上的过渡层20、第一反射辅助层30、第二反射辅助层30、第一反射层40、第二反射层40、第三反射层40以及保护层50；
所述基底层10为氧化锆，材料热膨胀系数为10×10-6/K，材料沉积厚度为300nm；
所述过渡层20为钨-钼合金，材料热膨胀系数为4.7×10-6/K，材料沉积厚度为150nm；
所述第一反射辅助层30为金属钨，材料热膨胀系数为4.6×10-6/K，材料沉积厚度为250nm；
所述第二反射辅助层30为金属钼，材料热膨胀系数为4.9×10-6/K，材料沉积厚度为150nm；
所述第一反射层40为金属铜，材料热膨胀系数为2×10-5/K，材料沉积厚度为200nm；
所述第二反射层40为金属铝，材料热膨胀系数为2.3×10-5/K，材料沉积厚度为250nm；
所述第三反射层40为金属铜，材料热膨胀系数为2×10-5/K，材料沉积厚度为100nm；
所述保护层50为二氧化钛，材料热膨胀系数为7.6×10-6/K，材料沉积厚度为200nm。
使用分光光度计，在800-2500nm波长下，材料反射率≥85％。

Claims (9)

1.一种高红外反射涂层，其特征在于：包括依次向基底层上沉积的过渡层、反射辅助层、反射层以及保护层；
所述基底层的热膨胀系数为(1～10)×10-6/K；
所述过渡层的热膨胀系数为(1～10)×10-6/K；
所述反射辅助层的热膨胀系数为(1～10)×10-6/K；
所述反射层的热膨胀系数为(1～10)×10-5/K；
所述高红外反射涂层的厚度为700nm～3500nm。
2.根据权利要求1所述的高红外反射涂层，其特征在于：所述反射辅助层的层数为1～100，所述反射层的层数为1～100。
3.根据权利要求1所述的高红外反射涂层，其特征在于：所述过渡层、反射辅助层、反射层以及保护层的厚度分别为1～1000nm。
4.根据权利要求1所述的高红外反射涂层，其特征在于：所述基底层为三氧化二铝或氧化锆。
5.根据权利要求1所述的高红外反射涂层，其特征在于：所述过渡层为金属钨、金属钼、钨-钼合金、硅的氮化物、硅的氧化物、铝的氮化物、铝的氧化物中的一种。
6.根据权利要求1所述的高红外反射涂层，其特征在于：所述反射辅助层为金属钨、金属钼或钨-钼合金。
7.根据权利要求1所述的高红外反射涂层，其特征在于：所述反射层为金、银、铜、铝中的一种。
8.根据权利要求1所述的高红外反射涂层，其特征在于：所述保护层为三氧化二铝或二氧化钛。
9.根据权利要求1所述的高红外反射涂层，其特征在于：所述沉积方法为磁控溅射法。
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