CN1174897A - 一种磁控溅射镀吸收膜工艺 - Google Patents
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Abstract
一种磁控溅射镀吸收膜工艺,尤其适用于太阳能真空集热管的吸收膜制备,其特点是反应气体采用干燥空气或氮、氧及乙炔。采用本发明的技术方案,反应气体来源容易,成本低;组成的选择性吸收膜抗氧化性能和耐磨性能好。
Description
本发明涉及一种磁控溅射镀吸收膜工艺，尤其适用于太阳能真空集热管的吸收膜制备。
现有适用于太阳能真空集热管吸收膜的制备工艺，是在磁控溅射镀膜过程中，采用单靶金属铝，先后输入氩及反应气体纯氮，与溅射出来的铝原子进行反应，生成Al-N沉积在被镀工件表面成吸收膜，CN85100014.2专利公开了这一技术。CN90105230专利所用的反应气体是纯氮和纯氧，在工件上生成Al-N-O吸收膜。有的现有技术采用单靶金属钛，以提高吸收膜的耐温。现有技术的不足之处是需使用纯度很高的氮或氧，来源不易，成本高。
本发明的目的旨在克服现有技术的不足而提供的一种磁控溅射镀吸收膜工艺。
本发明的目的是这样实现的：反应气体采用干燥空气或氮、氧及乙炔。其工艺是在磁控溅射镀膜机中，使用单靶金属铝(或钛)，装入经清洗干燥处理的工件，镀膜室抽真空达压强为10-2Pa以下，输入氩气，靶加入直流负电压，起靶对工件表面镀一层金属铝(或钛)膜后，由流量计控制输入干燥空气(或不同流量的氮、氧及乙炔)，工件在镀膜过程中绕靶公转及自转，在工件表面生成一种Alx(Tix)NyOzCw吸收膜。其中x+y+z+w＝l，x、y、z、w都在0-1之间变化。
本发明的工艺中，加到靶上的直流电压为负200-600伏；氩的输入速率为每分钟20-160毫升；金属膜的膜厚为0.05-0.3微米，反应气体的输入速率为每分钟10-120毫升，输入空气的相对湿度为20-60％；吸收膜的膜厚0.1-0.7微米。金属膜和吸收膜组成的选择性吸收膜膜厚为0.2-1微米，吸收率0.8-0.95，热发发射率0.05-0.16。工件的材料可用玻璃、金属铝、铜及其合金、不锈钢等。
生成的吸收膜膜层中，铝(或钛)原子由膜层底部到表面逐渐减少，而氧、氮及碳原子由膜层底部到表面逐渐增多，形成一种折射率不断变化的多组元的金属陶瓷型吸收膜，由该吸收膜和金属膜组成选择性吸收膜。由于氧及碳原子与金属原子生成化合物，因此该选择性吸收膜具有抗氧化性能强、膜层抗磨性能好的优点。不但可以镀在玻璃真空集热管的内管外表面，且可镀在单玻璃真空集热管内的金属吸热体表面。采用本发明技术方案的更大优点是作为反应气体的干燥空气(或氮、氧及乙炔)的来源容易，成本低。
下面结合实施例对本发明的工艺作进一步的陈述。
实施例1
采用JT-800型磁控溅射镀膜机，单靶金属铝，把清洗干燥后的玻璃管装入工件架上，镀膜室抽真空，使压强达10-2Pa左右，以每分钟20毫升的速率输入氩气后，工件架开始公转和自转，加入负500伏靶压；溅射沉积20分钟左右后，以每分钟10毫升的速率输入相对湿度为30％的空气，溅射沉积到玻璃管表面变黑色，关掉靶压电源及氩气、干燥空气，然后经充气后取出工件，得选择性吸收膜的吸收率0.80，热发射率0.05。
实施例2
采用JT-800型磁控溅射镀膜机，单靶金属钛，把经清洗干燥后的金属铝片装入工件架，镀膜室抽真空，使压强10-2Pa左右，以每分钟100毫升的速率输入氩气，工件架转动，加入负400伏靶压；溅射沉积15分钟后，以每分钟60-80毫升的速率输入氮、氧及乙炔；溅射沉积到工件表面呈紫黑色，关掉靶压电源及各气门，然后充气，开炉门取出工件，得选择性吸收膜的吸收率0.92，热发射率0.10。
实施例3
采用JT-800型磁控溅射镀膜机，单靶金属铝，把经清洗干燥后的铜片装入工件架，镀膜室抽真空使压强10-2Pa左右，以每分钟100毫升速率输入氩气，工件架不转动，加入负320伏靶压；溅射沉积10分钟后，以每分钟80-100毫升的速率输入相对湿度为20％的空气；溅射沉积30分钟，关掉靶压电源及气门，然后充气，开炉门取出工件，得选择性吸收膜的吸收率0.94，热发射率0.15。
Claims (6)
1、一种磁控溅射镀吸收膜工艺，包括采用单靶金属铝(或钛)，装入工件，抽真空，输入氩气，靶加负压，工件转动，然后输入反应气体，其特征在于所说的反应气体是干燥空气或氮、氧及乙炔。
2、按权利要求1所述的镀吸收膜工艺，其特征在于输入空气的相对湿度是20-60％。
3、按权利要求1所述的镀吸收膜工艺，其特征在于干燥空气或氮、氧、乙炔的输入速率是每分钟10-120毫升。
4、按权利要求1所述的镀吸收膜工艺，其特征在于加入靶的电压为负200-600伏。
5、按权利要求1所述的镀吸收膜工艺，其特征在于氩气的输入速率为每分钟20-160毫升。
6、按权利要求1所述的镀吸收膜工艺，其特征在于工件的材料是玻璃或金属铝、铜及其合金、不锈钢。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 96109515 CN1174897A (zh) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 一种磁控溅射镀吸收膜工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 96109515 CN1174897A (zh) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 一种磁控溅射镀吸收膜工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN1174897A true CN1174897A (zh) | 1998-03-04 |
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ID=5120398
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 96109515 Pending CN1174897A (zh) | 1996-08-22 | 1996-08-22 | 一种磁控溅射镀吸收膜工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1174897A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101634011B (zh) * | 2008-07-21 | 2011-04-27 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种实现工件外表面均匀镀膜的磁控溅射装置及方法 |
| 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 |
-
1996
- 1996-08-22 CN CN 96109515 patent/CN1174897A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101634011B (zh) * | 2008-07-21 | 2011-04-27 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种实现工件外表面均匀镀膜的磁控溅射装置及方法 |
| 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 |
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