CN201532044U - 一种多靶、耐高温、耐氧化太阳能吸收膜层 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多靶、耐高温、耐氧化太阳能吸收膜层，它包括基片、金属层、吸收层和保护层，所述金属层均匀覆盖在基片表面上，吸收层均匀覆盖在金属层的上面，保护层均匀覆盖在吸收层的上面。本实用新型采用磁控溅射镀膜技术，五靶(铝，硅，钢)在氩气和氧气中反应溅射沉积到抛光处理过金属、玻璃等基片上形成的氧化铝、氧化硅太阳能吸收膜层，由它们生成的膜层吸收好，发射低，吸收效果α可达到0.96，红外发射率ε最低可到6，膜层为蓝黑色为主，产品在500℃高温下烘烤5小时膜层不脱落、不变色，经普通胶带黏贴膜层不脱落，具有良好的力学性能，而且该膜层很容易和太阳能建筑一体化。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能吸收膜层，特别是涉及一种多靶、耐高温、耐氧化太阳能吸收膜层。
背景技术
太阳能利用最直接的有效途径之一就是把太阳能转化成热能加以利用，而决定太阳能集热器效率的主要因素是集热器对太阳辐射的吸收能力和集热器的热损大小。提高效率的总原则就是提高集热器对太阳光辐射的吸收，尽量减少热损失。而光谱选择性吸收薄膜就是对太阳的短波辐射具有良好的吸收性能而本身只有少量的热损失。因而，使用太阳光光谱选择性吸收薄膜便是提高集热器效率的最有效途径之一。目前吸收太阳光光谱选择性吸收薄膜，主要以下两形式利用(真空管式，平板式)
真空管式，以三靶磁控溅射的干涉膜为例(此种技术是同行中最好的一种)，此种膜层吸收较高，发射比较低，但是此种膜层在高温大气状态下容易氧化，变色，膜层脱落。再加上真空管的弊端，不适合搞太阳能建筑一体化。
平板式太阳能，目前国内用的吸收涂层很多，主要有以下几种：喷涂，电泳，天然氧化铝(钛)，从德国进口的镀膜的吸收翅片。平板式太阳能很容易和建筑一体化，但是平板式太阳能因为吸收层膜层较差，所以吸收较差，发射较高，很不适合在北方进行安装。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种多靶、耐高温、耐氧化太阳能吸收膜层。
本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现。
一种多靶、耐高温、耐氧化太阳能吸收膜层，其特征在于：它包括基片、金属层、吸收层和保护层，所述金属层均匀覆盖在基片表面上，吸收层均匀覆盖在金属层的上面，保护层均匀覆盖在吸收层的上面。
为提高设备的稳定性，可在吸收层和保护层之间增设过渡层，所述过渡层均匀覆盖在吸收层的上面，保护层均匀覆盖在过渡层的上面。
所述的基片为钢基片或玻璃基片。
所述金属层为金属铝层，所述吸收层为氧化铝与钢的混合基膜层，所述保护层为氧化硅膜层，所述过渡层为氧化硅层。
所述金属层的厚度为40～60nm，吸收层的厚度为120～220nm，过渡层的厚度为10～30nm，保护层的厚度为50～100nm。
所述吸收层至下而上分为三层，其中第一吸收层厚度为50～90nm，第二吸收层厚度为40～70nm，第三吸收层厚度为30～60nm。
与现有技术相比，本实用新型的一种多靶、耐高温、耐氧化太阳能吸收膜层，采用磁控溅射镀膜技术，五靶(铝，硅，钢)在氩气和氧气中反应溅射沉积到抛光处理过金属、玻璃等基片上形成的氧化铝、氧化硅太阳能吸收膜层，由它们生成的膜层吸收好，发射较低，吸收效果α可达到0.96，红外发射率ε最低可到6，膜层为蓝黑色为主，样品在大气状态下高温500度烘烤5小时膜层不脱落，不变色，经普通胶带黏贴膜层不脱落，具有良好的力学性能。而且该膜层很容易和太阳能建筑一体化，适合在任何地区进行安装。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的结构示意图；
图2是本实用新型实施例2的结构示意图。
具体实施方
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
实施例一
如图1所示结构是本实施例的一种多靶、耐高温、耐氧化太阳能吸收膜层的结构示意图，它包括钢基片1、金属层2、吸收层3和保护层4，所述金属层2均匀覆盖在钢基片1表面上，吸收层均匀覆盖在金属层2的上面，保护层4均匀覆盖在吸收层3的上面。
所述金属层2为金属铝层，所述吸收层3为氧化铝与钢的混合基膜层，所述保护层4为氧化硅膜层。
所述金属层2的厚度为50nm，吸收层3的厚度为180nm，保护层4的厚度为80nm。
所述吸收层至下而上分为三层，其中第一层厚度为70nm，第二层厚度为55nm，第三层厚度为45nm。
该多靶、耐高温、耐氧化太阳能吸收膜层的生产方法是，它包括以下步骤：
1、对钢基片进行清洁处理：用浓度为10％的NAOH彻底清洗钢基片，去除钢基片表面的灰尘、污物及氧化物；
2、对钢基片进行烘干：将钢基片放入烘箱烘烤，至钢基片完全烘干；
3、对钢基片进行抛光处理：将表面的氧化物，杂质，凹凸不平的打磨干净，露出纯金属本身的颜色；
4、对钢基片进行氧化处理：将抛光后的钢基片放入恒温箱，并在500下保温1.5小时，使钢基片表面生成一层纯氧化层；
5、清理钢基片：戴至少五层一次性干净手套把烘干好的钢基片放入磁控溅射镀膜机内；将磁控溅射镀膜机的镀膜室真空度抽至5.0×10-3pa，起偏压电源清理基片，首先充入氩气使压强保持在(1～9)-1pa之间，起偏压电压在600v左右，时间3min即可；
6、偏压清理完钢基片后，开启钢靶，将电流放在30A，2～3min，压强3.5-1pa，转架转速每分钟3转，以增强粘结度；
7、镀金属层：镀膜室充入氩气，起直流电源AI吧，电流40～45A，时间10min，压强(2.0～3.0)-1pa，转架转速1分钟一转；
8、镀吸收层：将氩气和氧气在镀膜室外完全混合，然后将混合后的氩气和氧气冲入镀膜室，使镀膜室压强保持在4.0-1pa；
其中，第一吸收层起AI靶，不锈钢靶，AI靶电流40A，电压控制在400～450v，不锈钢靶电流放在40A，时间8min，转架转速一分钟3转；
第二吸收层起AI靶，不锈钢靶，AI靶电流40A，电压控制在400～450v，不锈钢靶电流放在25A，时间10min，转架转速一分钟3转；
第三吸收层起AI靶，不锈钢靶，AI靶电流40A，电压控制在400～450v，不锈钢靶电流放在10A，时间12min，转架转速一分钟3转；
9、镀保护层：将氩气和氧气在镀膜室外完全混合，然后将混合后的氩气和氧气冲入镀膜室，使镀膜室内压强保持在(5.5～6.5)-1pa之间，起高频直流电源硅靶，电流50A，电压设硅靶拐点电压，时间10min。
上述的氩气与氧气它们之间的流量分别是氩气160sccm，氧气100sccm。
所述靶基距AI为10cm，所述硅靶距为16cm，靶基距越小粒子越容易连成一片。
实施例2
如图2所示结构是本实施例的一种多靶、耐高温、耐氧化太阳能吸收膜层的结构示意图，它包括基片1、金属层2、吸收层3、过渡层5、保护层4，所述金属层2均匀覆盖在基片1表面上，吸收层3均匀覆盖在金属层2的上面，过渡层5均匀覆盖在吸收层3的上面；保护层4均匀覆盖在过渡层5的上面；所述的基片1为钢基片；所述金属层2为金属铝层，所述吸收层3为氧化铝与钢的混合基膜层，所述过渡层5为氧化硅层；所述保护层4为氧化硅膜层，所述金属层2的厚度为60nm，吸收层3的厚度为220nm，保护层4的厚度为100nm，过渡层厚度为30nm；所述吸收层3至下而上分为三层，其中第一吸收层厚度为90nm，第二吸收层厚度为70nm，第三吸收层厚度为60nm。
本实用新型并不限于以上实施方式，只要是本说明书及权利要求书中提及的方案匀是可以实施的，如基片可选择钢基片，也可以选择各种硬度较高、表面光滑、耐高温、耐腐蚀、耐氧化的材料作为基片，例如玻璃、铜、铝等等。
Claims (6)
1.一种多靶、耐高温、耐氧化太阳能吸收膜层，其特征在于：它包括基片、金属层、吸收层和保护层，所述金属层均匀覆盖在基片表面上，吸收层均匀覆盖在金属层的上面，保护层均匀覆盖在吸收层的上面。
2.根据权利要求1所述的一种多靶、耐高温、耐氧化太阳能吸收膜层，其特征在于：在吸收层和保护层之间设有过渡层，所述过渡层均匀覆盖在吸收层的上面，保护层均匀覆盖在过渡层的上面。
3.根据权利要求1或2所述的一种多靶、耐高温、耐氧化太阳能吸收膜层，其特征在于：所述的基片为钢基片。
4.根据权利要求1或2所述的一种多靶、耐高温、耐氧化太阳能吸收膜层，其特征在于：所述金属层为金属铝层，所述吸收层为氧化铝与钢的混合基膜层，所述保护层为氧化硅膜层，过渡层为氧化硅膜层。
5.根据权利要求4所述的一种多靶、耐高温、耐氧化太阳能吸收膜层，其特征在于：所述金属层的厚度为40～60nm，吸收层的厚度为120～220nm，保护层的厚度为50～100nm，吸收层与保护层之间的过渡层厚度为10～30nm。
6.根据权利要求5所述的一种多靶、耐高温、耐氧化太阳能吸收膜层，其特征在于：所述吸收层至下而上分为三层，其中第一吸收层厚度为50～90nm，第二吸收层厚度为40～70nm，第三吸收层厚度为30～60nm。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN101694328B (zh) * | 2009-10-28 | 2012-12-12 | 董晏伯 | 一种多靶太阳能吸收膜层及其生产方法 |
| CN109823001A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-05-31 | 台玻安徽玻璃有限公司 | 一种双层节能高透光低辐射浮法玻璃及其制备方法 |
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2009
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