DE202009017366U1 - Verbundmaterial - Google Patents
Verbundmaterial Download PDFInfo
- Publication number
- DE202009017366U1 DE202009017366U1 DE200920017366 DE202009017366U DE202009017366U1 DE 202009017366 U1 DE202009017366 U1 DE 202009017366U1 DE 200920017366 DE200920017366 DE 200920017366 DE 202009017366 U DE202009017366 U DE 202009017366U DE 202009017366 U1 DE202009017366 U1 DE 202009017366U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- composite material
- layer
- material according
- stoichiometric
- layers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 26
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 21
- UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N alumane;titanium Chemical compound [AlH3].[Ti] UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910010038 TiAl Inorganic materials 0.000 claims description 3
- CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N azanylidynechromium Chemical compound [Cr]#N CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 3
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 claims description 3
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 96
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011885 synergistic combination Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000007704 wet chemistry method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/208—Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation
Abstract
Verbundmaterial mit einem aus Aluminium bestehenden Träger (1), mit einer auf einer Seite (A) auf dem Träger (1) befindlichen, aus Aluminiumoxid bestehenden Zwischenschicht (2) und mit einem auf die Zwischenschicht (2) aufgebrachten optisch wirksamen Mehrschichtsystem (3), welches aus mindestens zwei dielektrischen und/oder oxidischen Schichten (4, 5), nämlich einer oberen Schicht (4) und einer unteren, lichtabsorbierenden Schicht (5), besteht, wobei die obere Schicht (4) eine dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex n ≤ 1,7 ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (2) eine Dicke (D2) von nicht mehr als 30 nm aufweist.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbundmaterial mit einem aus Aluminium bestehenden Träger, mit einer auf einer Seite auf dem Träger befindlichen, aus Aluminiumoxid bestehenden Zwischenschicht und mit einem auf die Zwischenschicht aufgebrachten optisch wirksamen Mehrschichtsystem, welches aus mindestens zwei dielektrischen und/oder oxidischen Schichten, nämlich einer oberen Schicht und einer unteren, lichtabsorbierenden Schicht, besteht, wobei die obere Schicht eine dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex n ≤ 1,7 ist.
- Der Veredlungsvorgang besteht aus zwei unterschiedlichen Prozessen, die beide kontinuierlich betrieben werden können, und zwar aus der Erzeugung der Zwischenschicht in einem nasschemischen Prozeß, der zusammenfassend als Eloxieren bezeichnet wird und ein elektrolytisches Glänzen sowie eine anodische Oxydation umfasst, und aus der Aufbringung des optisch wirksamen Mehrschichtsystems im Vakuum. Bei den Schichten des optischen Mehrschichtsystems handelt es sich dabei allgemein um dielektrische Schichten, wobei die Verwendung oxidischer Schichten, wie beispielsweise Aluminiumoxid oder Titanoxid als oberste Schicht und Siliciumdioxid als mittlere Schicht, einen bevorzugten Sonderfall darstellt.
- Allgemein teilt sich bei einem Objekt, auf das eine Strahlung auftrifft, diese Strahlung in einen reflektierten, einen absorbierten und einen transmittierten Anteil auf, die durch den Reflexionsgrad (Reflexionsvermögen), den Absorptionsgrad (Absorptionsvermögen) und den Transmissionsgrad (Transmissionsvermögen) des Objektes bestimmt werden. Reflexionsvermögen, Absorptionsvermögen und Transmissionsvermögen sind optische Eigenschaften, die je nach der Wellenlänge einer einfallenden Strahlung (z. B. im Ultraviolett-Bereich, im Bereich des sichtbaren Lichts, im Infrarot-Bereich und im Bereich der Wärmestrahlung) für ein- und dasselbe Material unterschiedliche Werte annehmen können. Hinsichtlich des Absorptionsvermögens ist dabei das Kirchhoffsche Gesetz bekannt, wonach der Absorptionsgrad jeweils bei einer bestimmten Temperatur und Wellenlänge in konstantem Verhältnis zum Emissionsgrad steht. Somit sind für das Absorptionsvermögen auch das Wiensche Verschiebegesetz bzw. das Plancksche Gesetz sowie das Stefan-Boltzmann-Gesetz von Bedeutung, durch die bestimmte Zusammenhänge zwischen Strahlungsintensität, spektraler Verteilungdichte, Wellenlänge und Temperatur eines sogenannten ”Schwarzen Körpers” beschrieben werden. Dabei ist bei Berechnungen zu beachten, dass der ”Schwarze Körper” als solcher nicht existiert und reale Stoffe in je charakteristischer Weise von der Idealverteilung abweichen.
- Bei bestimmten Anwendungsfällen ist in einem Wellenlängenbereich der einfallenden Strahlung ein möglichst hoher Reflexionsgrad und in anderen Bereichen ein möglichst geringer Reflexionsgrad, dafür aber ein umso höherer Absorptionsgrad gefordert. Dies ist z. B. im Bereich der Solarkollektoren so, wo im solaren Wellenlängenbereich (etwa 300 bis etwa 2500 nm) ein maximaler Absorptionsgrad und im Bereich der Wärmestrahlung (oberhalb etwa 2500 nm) ein maximaler Reflexionsgrad gefordert wird. So sind unter dem Namen Tinox® Absorber für Flachkollektoren bekannt, in denen ein Verbundmaterial, das diese Forderungen erfüllt, zum Einsatz kommt. Dieses Material besteht aus einem Träger aus einem Kupferband, einer darauf aufgebrachten Schicht aus Titanoxinitrid und einer Deckschicht aus Siliciumdioxid.
- Aus der
EP 1 217 394 A1 ist des Weiteren ein Verbundmaterial der eingangs genannten Art bekannt, das einen aus Aluminium bestehenden Träger, eine auf einer Seite auf dem Träger befindliche Zwischenschicht und ein auf die Zwischenschicht aufgebrachtes optisch wirksames Mehrschichtsystem umfasst. Die Zwischenschicht besteht dabei vorzugsweise aus anodisch oxidiertem oder elektrolytisch geglänztem und anodisch oxidiertem Aluminium, das aus dem Trägermaterial gebildet ist. Das optisch wirksame Mehrschichtsystem besteht aus drei Schichten, wobei die beiden oberen Schichten dielektrische und/oder oxidische Schichten sind, und die unterste Schicht eine auf die Zwischenschicht aufgetragene metallische Schicht ist. Hierbei ist vorgesehen, dass die oberste Schicht des optischen Mehrschichtsystems eine dielektrische Schicht, vorzugsweise eine oxidische, fluoridische oder nitridische Schicht der chemischen Zusammensetzung MeOa, MeFb, MeNc, mit einem Brechungsindex n < 1,8 und die mittlere Schicht des optischen Mehrschichtsystems eine chromoxidische Schicht der chemischen Zusammensetzung CrOz ist, und die unterste Schicht des optischen Mehrschichtsystems aus Gold, Silber, Kupfer, Chrom, Aluminium und/oder Molybdän besteht, wobei die Indizes a, b, c und z ein stöchiometrisches oder nichtstöchiometrisches Verhältnis in den Oxiden, Fluoriden oder Nitriden bezeichnen. Dadurch wird ein Verbundmaterial geschaffen, mit dem in verschiedenen Wellenlängenbereichen Absorptionsgrad und Reflexionsgrad gezielt selektiv einstellbar sind. Darüber hinaus zeichnet sich das bekannte Verbundmaterial auch durch eine gute Verarbeitbarkeit, insbesondere Verformbarkeit, eine hohe Wärmeleitfähigkeit, sowie hohe thermische und chemische Langzeitbeständigkeit aus. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbundmaterial der eingangs beschriebenen Art mit einer besonderen Eignung für Solarabsorber zu schaffen, das sich durch eine vereinfachte Herstellung auszeichnet.
- Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Zwischenschicht eine Dicke von nicht mehr als 30 nm aufweist.
- Überaschenderweise wurde gefunden, dass die Zwischenschicht, wenn sie aus Aluminiumoxid besteht, das nur die extrem geringe Dicke im erfindungsgemäßen Bereich von nicht mehr als 30 nm aufweist, nicht nur die bekannte Wirkung des mechanischen und korrosionshemmenden Schutzes für den Träger bewahrt und eine hohe Haftung für das darüberliegende optische Mehrschichtsystem gewährleistet, sondern dass die Zwischenschicht und der Träger dadurch auch selbst optisch wirksam werden. Die Zwischenschicht besitzt dann vorteilhafterweise ein derartig hohes Transmissionsvermögen und der Träger ein derartig hohes, durch die Transmission der Zwischenschicht wirksam werdendes Reflexionsvermögen, dass auf die unterste metallische Schicht des aus der
EP 1 217 394 A1 bekannten optischen Mehrschichtsystems ohne Effizienzeinbuße verzichtet werden kann. Damit entfällt einerseits der technologische Schritt der Auftragung einer Schicht und andererseits tritt außerdem eine Materialersparnis ein, insbesondere an den für die bekanntermaßen für die unterste metallische Schicht bevorzugt eingesetzten Edelmetallen Gold und Silber bzw. auch für das ebenfalls kostenintensive Molybdän. - Das erfindungsgemäße optische Mehrschichtsystem ist zunächst – wie bei dem bekannten Verbundmaterial – in vorteilhafter Weise aufbringbar, indem auf umweltgefährdende, zum Teil giftige, Salzlösungen bei der Herstellung verzichtet werden kann. Ebenso kann aber auch – wie bereits erwähnt – auf die metallische Schicht des bekannten optischen Mehrschichtsystems verzichtet werden, so dass der Herstellungsaufwand gesenkt wird.
- Die Schichten des optischen Mehrschichtsystems können dabei Sputterschichten, insbesondere durch Reaktivsputtern erzeugte Schichten, CVD- oder PECVD-Schichten oder durch Verdampfen, insbesondere durch Elektronenbombardement oder aus thermischen Quellen, erzeugte Schichten sein, so dass das gesamte optische Mehrschichtsystem aus in Vakuumfolge, insbesondere in einem kontinuierlichen Verfahren, aufgetragenen Schichten besteht.
- Die untere Schicht kann dabei bevorzugt ein Titan-Aluminium-Mischoxid und/oder ein Titan-Aluminium-Mischnitrid und/oder ein Titan-Aluminium-Mischoxinitrid der chemischen Zusammensetzung TiAlqOxNy enthalten, wobei die Indizes q, x und y jeweils ein stöchiometrisches oder nichtstöchiometrisches Verhältnis bezeichnen.
- Es kann mit Vorteil auch vorgesehen sein, dass die untere Schicht Chromoxid der chemischen Zusammensetzung CrOz und/oder Chromnitrid der chemischen Zusammensetzung CrNv und/oder Chromoxinitrid der chemischen Zusammensetzung CrOzNv enthält, wobei die Indizes z und v jeweils ein stöchiometrisches oder nichtstöchiometrisches Verhältnis bezeichnen.
- Bei der oberen Schicht kann es sich bevorzugt um eine siliciumoxidische Schicht der chemischen Zusammensetzung SiOw handeln, wobei der Index w wiederum ein stöchiometrisches oder nichtstöchiometrisches Verhältnis in der oxidischen Zusammensetzung bezeichnet.
- Die genannten Verfahren gestatten es vorteilhafterweise dabei, die chemische Zusammensetzung der Schichten hinsichtlich der Indizes v, w, x, y und z nicht nur auf bestimmte, diskrete Werte einzustellen, sondern das stöchiometrische oder nichtstöchiometrische jeweils Verhältnis innerhalb bestimmter Grenzen fließend zu variieren. Dadurch können beispielsweise der Brechungsindex der reflexionsmindernden obersten Schicht, die auch ein Ansteigen der Werte für die mechanische Belastbarkeit (DIN 58196, Teil 5) bewirkt, und der Absorptionsgrad der unteren Schicht gezielt eingestellt werden, wobei beispielsweise mit zunehmendem Wert der Indizes x und/oder z die Absorptionsfähigkeit abnimmt. Auch die jeweiligen Anteile des Titan-Aluminium-Mischoxids, -nitrids und/oder -oxinitrids bzw. der Anteile der entsprechenden Chromverbindungen in der unteren Schicht können so gesteuert werden.
- Erfindungsgemäß kann ein nach DIN 5036, Teil 3 bestimmter Licht-Gesamtreflexionsgrad auf der Seite des optischen Mehrschichtsystems auf einen bevorzugten Wert von weniger als 5% eingestellt werden.
- Das erfindungsgemäße Verbundmaterial weist durch seine synergistisch wirkende Eigenschaftskombination
- – der Trägerschicht, z. B. deren ausgezeichneter Verformbarkeit, mit der sie Beanspruchungen der Weiterverarbeiter bei den vorzunehmenden Formgebungsprozessen ohne Probleme widersteht, z. B. deren hoher Wärmeleitfähigkeit sowie der Fähigkeit zu einer im solaren Wellenlängenbereich zusätzlich absorptionsfördernden Oberflächengestaltung, der die anderen Schichten dann im Relief folgen, und die außerdem als Metall – wie bereits ausgeführt – eine hohe Reflektivität und damit geringe Emission aufweist und der Tatsache Rechnung trägt, so dass die Strahlungsleistung als speicherbare Wärmeenergie zur Verfügung gestellt wird;
- – der unteren Schicht mit ihrer hohen Selektivität des Absorptionsgrades (Spitzenwerte über 90% im solaren Bereich, Minimalwerte unter 15% im Wellenlängenbereich > ca. 2500 nm) und ihrer bereits erläuterten Modifikationsfähigkeit der chemischen Zusammensetzung und
- – der oberen, insbesondere siliciumoxidischen, Schicht, auf deren Vorteile schon vorstehend teilweise verwiesen wurde, und die neben ihrer entspiegelnden Wirkung auch ein hohes Transmissionsvermögen aufweist und dadurch den Anteil der in der unteren Schicht absorbierbaren Strahlungswerte im solaren Bereich erhöht;
- Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung enthalten.
- Anhand eines durch die beiliegende Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.
1 zeigt dabei eine prinzipielle Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Verbundmaterial. - Die beschriebene Ausführung betrifft ein erfindungsgemäßes Verbundmaterial mit einer hohen Selektivität des Absorptions- und Reflexionsgrades im solaren Wellenlängenbereich und im Bereich der Wärmestrahlung.
- Das Verbundmaterial besteht aus einem, insbesondere verformungsfähigen, bandförmigen Träger
1 aus Aluminium, einer auf einer Seite A des Trägers1 befindlichen Zwischenschicht2 und einem auf die Zwischenschicht2 aufgebrachten optisch wirksamen Mehrschichtsystem3 . - Ein nach DIN 5036, Teil 3 bestimmter Licht-Gesamtreflexionsgrad beträgt auf der Seite A des optischen Mehrschichtsystems
3 weniger als 5%. - Das Verbundmaterial kann bevorzugt als Coil mit einer Breite bis zu 1600 mm, vorzugsweise von 1250 mm, und mit einer Dicke D von etwa 0,1 bis 1,5 mm, vorzugsweise von etwa 0,2 bis 0,8 mm, ausgebildet sein. Der Träger
1 kann dabei vorzugsweise eine Dicke D1 von etwa 0,1 bis 0,7 mm besitzen. - Das Aluminium des Trägers
1 kann insbesondere eine höhere Reinheit als 99,0% aufweisen, wodurch seine Wärmeleitfähigkeit gefördert wird. - Die Zwischenschicht
2 besteht erfindungsgemäß aus – insbesondere durch anodische Oxydation aus dem Trägermaterial gebildetem – Aluminiumoxid und weist eine Dicke D2 von nicht mehr als 30 nm auf. - Das Mehrschichtsystem
3 umfasst mindestens zwei Einzelschichten4 ,5 , und zwar bevorzugt ausschließlich zwei Einzelschichten4 ,5 . - Die obere Schicht
4 des optischen Mehrschichtsystems3 ist eine siliciumoxidische Schicht der chemischen Zusammensetzung SiOw. - Die untere Schicht
5 ist eine lichtabsorbierende Schicht, die bevorzugt ein Titan-Aluminium-Mischoxid und/oder ein Titan-Aluminium-Mischnitrid und/oder ein Titan-Aluminium-Mischoxinitrid der chemischen Zusammensetzung TiAlqOxNy enthält. - Diese Schicht
5 kann auch Chromoxid der chemischen Zusammensetzung CrOz und/oder Chromnitrid der chemischen Zusammensetzung CrNv und/oder Chromoxinitrid der chemischen Zusammensetzung CrOzNv enthalten. - Die Indizes q, v, x, y, z bezeichnen dabei jeweils ein stöchiometrisches oder nichtstöchiometrisches Verhältnis des oxidierten oder nitrierten Stoffes zum Sauerstoff in den Oxiden bzw. im Oxinitrid bzw. des Aluminiums zum Titan. Die stöchiometrischen oder nichtstöchiometrischen Verhältnisse können vorzugsweise im Bereich 0 < q und/oder v und/oder x und/oder y und/oder z < 3 liegen, während das stöchiometrische oder nichtstöchiometrische Verhältnis w Werte im Bereich 1 ≤ w ≤ 2 annehmen kann.
- Dadurch, dass die beiden Schichten
4 ,5 des optischen Mehrschichtsystems3 Sputterschichten sein können, insbesondere durch Reaktivsputtern erzeugte Schichten, CVD- oder PECVD-Schichten oder durch Verdampfen, insbesondere durch Elektronenbombardement oder aus thermischen Quellen, erzeugte Schichten, ist es möglich, die Verhältnisse q, v, w, x, y, z ungestuft (also auch auf nichtstöchiometrische Werte der Indizes) einzustellen, wodurch die jeweiligen Schichteigenschaften variiert und die Schichten auch als Gradientenschichten mit über die Schichtdicke zunehmenden und/oder abnehmenden Indizes q, v, w, x, y, z ausgebildet werden können. - Die Mindestdicke D2 der Zwischenschicht
2 wird durch die technologischen Grenzen des zur Herstellung der Zwischenschicht2 eingesetzten Verfahrens bestimmt und kann bei 3 nm liegen. Bevorzugt liegt die Dicke D2 der Zwischenschicht2 im Bereich von 15 nm bis 25 nm. - In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass auch die Zwischenschicht
2 mittels der Verfahren erzeugt werden kann, die bevorzugt zur Herstellung der Schichten4 ,5 des optischen Mehrschichtsystems3 Anwendung finden. In diesem Fall kann dann das Verhältnis des Sauerstoffs zum Aluminium in der Schicht ebenfalls nicht nur ein stöchiometrisches, sondern auch ein nichtstöchiometrisches sein. - Insbesondere dadurch, dass die Zwischenschicht
2 durch anodische Oxydation oder elektrolytisches Glänzen und anodische Oyxdation aus dem Trägermaterial gebildet ist, wobei eine natürlicherweise auf der Aluminiumoberfläche vorhandene Oxidschicht beizend entfernt wird, kann eine hohe Fettfreiheit, Beschichtbarkeit und Haftung der darüber liegenden Schichten4 ,5 erzielt werden. - Die obere Schicht
4 des optischen Mehrschichtsystems3 kann dabei mit Vorteil eine Dicke D4 von mehr als 3 nm aufweisen. Bei dieser Dicke D4 besitzt die Schicht bereits eine ausreichende Effizienz, wobei Zeit-, Material- und Energieaufwand jedoch nur geringe Werte annehmen. Ein oberer Grenzwert der Schichtdicke D4 liegt unter diesem Gesichtspunkt bei etwa 500 nm. - Ein für die untere Schicht
5 des optischen Mehrschichtsystems3 unter den genannten Gesichtspunkten optimaler Wert ist eine minimale Dicke D5 von mehr als 50 nm, maximal etwa 1 μm. - Die dem optischen Mehrschichtsystem
3 abgewandte Seite B des bandförmigen Trägers1 kann unbeschichtet bleiben oder auch – wie die Zwischenschicht2 – beispielsweise aus anodisch oxidiertem oder elektrolytisch geglänztem und anodisch oxidiertem Aluminium bestehen. - Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Mittel und Maßnahmen. So ist es beispielsweise auch möglich, dass die obere Schicht
4 alternativ auch aus Fluoriden oder Nitriden besteht. - Ferner ist die Erfindung nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Träger
- 2
- Zwischenschicht
- 3
- optisches Mehrschichtsystem
- 4
- obere Schicht von
3 - 5
- mittlere Schicht von
3 - A
- Oberseite (Seite von
3 ) - B
- Unterseite (
3 abgewandt) - D
- (Gesamt-)Dicke
- D1
- Dicke von 1
- D2
- Dicke von 2
- D4
- Dicke von 4
- D5
- Dicke von 5
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 1217394 A1 [0005, 0008]
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- DIN 58196, Teil 5 [0014]
- DIN 5036, Teil 3 [0015]
- DIN 5036, Teil 3 [0021]
Claims (15)
- Verbundmaterial mit einem aus Aluminium bestehenden Träger (
1 ), mit einer auf einer Seite (A) auf dem Träger (1 ) befindlichen, aus Aluminiumoxid bestehenden Zwischenschicht (2 ) und mit einem auf die Zwischenschicht (2 ) aufgebrachten optisch wirksamen Mehrschichtsystem (3 ), welches aus mindestens zwei dielektrischen und/oder oxidischen Schichten (4 ,5 ), nämlich einer oberen Schicht (4 ) und einer unteren, lichtabsorbierenden Schicht (5 ), besteht, wobei die obere Schicht (4 ) eine dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex n ≤ 1,7 ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (2 ) eine Dicke (D2) von nicht mehr als 30 nm aufweist. - Verbundmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (
2 ) mindestens eine Dicke (D2) von 3 nm und bevorzugt eine Dicke (D2) im Bereich von 15 nm bis 25 nm aufweist. - Verbundmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Schicht (
5 ) ein Titan-Aluminium-Mischoxid und/oder ein Titan-Aluminium-Mischnitrid und/oder ein Titan-Aluminium-Mischoxinitrid der chemischen Zusammensetzung TiAlqOxNy enthält, wobei die Indizes q, x und y jeweils ein stöchiometrisches oder nichtstöchiometrisches Verhältnis bezeichnen. - Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Schicht (
5 ) Chromoxid der chemischen Zusammensetzung CrOz und/oder Chromnitrid der chemischen Zusammensetzung CrNv und/oder Chromoxinitrid der chemischen Zusammensetzung CrOzNv enthält, wobei die Indizes z und v jeweils ein stöchiometrisches oder nichtstöchiometrisches Verhältnis bezeichnen. - Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Schicht (
4 ) des optischen Mehrschichtsystems (3 ) eine siliciumoxidische Schicht der chemischen Zusammensetzung SiOw ist, wobei der Index w ein stöchiometrisches oder nichtstöchiometrisches Verhältnis bezeichnet. - Verbundmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das stöchiometrische oder nichtstöchiometrische Verhältnis w im Bereich 1 ≤ w ≤ 2 liegt.
- Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die stöchiometrischen oder nichtstöchiometrischen Verhältnisse q, v, x, y, z im Bereich 0 < q und/oder v und/oder x und/oder y und/oder z < 3 liegen.
- Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Schichten (
4 ,5 ) des optischen Mehrschichtsystems (3 ) Sputterschichten, insbesondere durch Reaktivsputtern erzeugte Schichten, CVD- oder PECVD-Schichten oder durch Verdampfen, insbesondere durch Elektronenbombardement oder aus thermischen Quellen, erzeugte Schichten sind. - Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Mehrschichtsystem (
3 ) aus in Vakuumfolge in einem kontinuierlichen Verfahren aufgetragenen Schichten besteht. - Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Schicht (
4 ) des optischen Mehrschichtsystems (3 ) eine Dicke (D4) von mehr als 3 nm und maximal etwa 500 nm aufweist. - Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Schicht (
5 ) des optischen Mehrschichtsystems (3 ) eine Dicke (D5) von mehr als 50 nm und maximal etwa 1 μm aufweist. - Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach DIN 5036, Teil 3 bestimmter Licht-Gesamtreflexionsgrad auf der Seite (A) des optischen Mehrschichtsystems (
3 ) weniger als 5% beträgt. - Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminium des Trägers (
1 ) eine höhere Reinheit als 99,0% aufweist. - Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine Ausbildung als Coil mit einer Breite bis zu 1600 mm, vorzugsweise von 1250 mm, und mit einer Dicke (D) von etwa 0,1 bis 1,5 mm, vorzugsweise von etwa 0,2 bis 0,8 mm.
- Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (
2 ) aus anodisch oxidiertem oder elektrolytisch geglänztem und anodisch oxidiertem Aluminium besteht, das vorzugsweise aus dem Trägermaterial gebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200920017366 DE202009017366U1 (de) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | Verbundmaterial |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200920017366 DE202009017366U1 (de) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | Verbundmaterial |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202009017366U1 true DE202009017366U1 (de) | 2011-05-05 |
Family
ID=43972760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200920017366 Expired - Lifetime DE202009017366U1 (de) | 2009-12-21 | 2009-12-21 | Verbundmaterial |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202009017366U1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202012103074U1 (de) * | 2012-08-14 | 2013-11-15 | Alanod Gmbh & Co. Kg | Verbundmaterial |
DE102012112742A1 (de) * | 2012-10-23 | 2014-04-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Hoch absorbierendes Schichtsystem, Verfahren zur Herstellung des Schichtsystems und dafür geeignetes Sputtertarget |
CN110379905A (zh) * | 2018-04-12 | 2019-10-25 | 欧司朗光电半导体有限公司 | 制造光学器件的方法、光学器件和含该光学器件的组合件 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1217394A1 (de) | 2000-12-20 | 2002-06-26 | ALANOD Aluminium-Veredlung GmbH & Co. KG | Verbundmaterial |
-
2009
- 2009-12-21 DE DE200920017366 patent/DE202009017366U1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1217394A1 (de) | 2000-12-20 | 2002-06-26 | ALANOD Aluminium-Veredlung GmbH & Co. KG | Verbundmaterial |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
DIN 5036, Teil 3 |
DIN 58196, Teil 5 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202012103074U1 (de) * | 2012-08-14 | 2013-11-15 | Alanod Gmbh & Co. Kg | Verbundmaterial |
DE102012112742A1 (de) * | 2012-10-23 | 2014-04-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Hoch absorbierendes Schichtsystem, Verfahren zur Herstellung des Schichtsystems und dafür geeignetes Sputtertarget |
DE102012112739A1 (de) * | 2012-10-23 | 2014-04-24 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Licht absorbierendes Schichtsystem und dessen Herstellung sowie dafür geeignetes Sputtertarget |
CN110379905A (zh) * | 2018-04-12 | 2019-10-25 | 欧司朗光电半导体有限公司 | 制造光学器件的方法、光学器件和含该光学器件的组合件 |
CN110379905B (zh) * | 2018-04-12 | 2024-03-29 | 欧司朗光电半导体有限公司 | 制造光学器件的方法、光学器件和含该光学器件的组合件 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2336811B1 (de) | Verbundmaterial | |
EP1217394B1 (de) | Verbundmaterial | |
DE19731438B4 (de) | Metallbeschichtete Substrate | |
EP3243091B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines optischen elements mit einem schichtsystem | |
EP3660550B1 (de) | Reflektierendes verbundmaterial mit einem aluminium-träger und mit einer silber-reflexionsschicht | |
EP2790916B1 (de) | Verbundglas für die anwendung in fahrzeugen oder der architektur | |
WO2012123038A1 (de) | Reflexionsschichtsystem für solartechnische anwendungen und verfahren zu seiner herstellung | |
WO1999026088A1 (de) | Verbundmaterial, insbesondere für reflektoren | |
DE10241847B4 (de) | Beschichtung mit photoinduzierter Hydrophilie und deren Verwendung | |
DE202006009369U1 (de) | Witterungsbeständiges Verbundmaterial | |
DE102012110565B9 (de) | Laserschweißbares Verbundmaterial | |
DE202019102388U1 (de) | Verbundscheibe mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung und einem dielektrischen Übergitter | |
EP1233284B1 (de) | Abdeckteil für eine Lichtquelle | |
DE202009017366U1 (de) | Verbundmaterial | |
WO2017032809A1 (de) | Reflektierendes verbundmaterial mit lackiertem aluminium-träger und mit einer silber-reflexionsschicht und verfahren zu dessen herstellung | |
DE112018006975T5 (de) | Optischer Dünnfilm, optisches Element und optisches System | |
DE102011083166A1 (de) | Verbundmaterial mit spektral selektivem Mehrschichtsystem und Verfahren zu dessen Herstellung | |
EP3743661B1 (de) | Verbundmaterial für einen solarkollektor | |
DE102013112990B4 (de) | Solar-Control-Schichtsystem mit intensivem Farbeindruck, Verfahren zu dessen Herstellung und Glaseinheit | |
DE202012103074U1 (de) | Verbundmaterial | |
WO2018210589A1 (de) | System zur solaren energiegewinnung und verwendung eines reflektierenden basismaterials in einem derartigen system | |
DE968248C (de) | Blendschutzbelag fuer lichtdurchlaessige Traeger | |
DE102013111178A1 (de) | Schichtsystem für Sonnenschutzglas, Sonnenschutzglas und Produktserie von Sonnenschutzgläsern | |
EP0939062A1 (de) | Optisch transparenter Gegenstand, insbesondere Fenstereinheit, mit einem mehrschichtigen beschichtungsensemble sowie Verfaheren zu dessen Herstellung | |
DE202010001041U1 (de) | Korrosionsgeschütztes Verbundmaterial |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20110609 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ALANOD GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: ALANOD ALUMINIUM-VEREDLUNG GMBH & CO. KG, 58256 ENNEPETAL, DE Effective date: 20121011 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENT- UND RECHTSANWAELTE DR. SOLF & ZAPF, DE Effective date: 20121011 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20130308 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |