EP2517056A1 - Composite material - Google Patents

Composite material

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Publication number
EP2517056A1
EP2517056A1 EP10734484A EP10734484A EP2517056A1 EP 2517056 A1 EP2517056 A1 EP 2517056A1 EP 10734484 A EP10734484 A EP 10734484A EP 10734484 A EP10734484 A EP 10734484A EP 2517056 A1 EP2517056 A1 EP 2517056A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
composite material
material according
layers
stoichiometric
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10734484A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Frank Templin
Dimitrios Peros
Tobias Titz
Harald Kuster
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alanod GmbH and Co KG
Original Assignee
Alanod Aluminium Veredlung GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Family has litigation
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Application filed by Alanod Aluminium Veredlung GmbH and Co KG filed Critical Alanod Aluminium Veredlung GmbH and Co KG
Priority to EP10734484A priority Critical patent/EP2517056A1/en
Publication of EP2517056A1 publication Critical patent/EP2517056A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/0816—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers
    • G02B5/085—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers at least one of the reflecting layers comprising metal
    • G02B5/0858—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers at least one of the reflecting layers comprising metal the reflecting layers comprising a single metallic layer with one or more dielectric layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
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    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678—Of metal

Definitions

  • the present invention relates to a composite material with a carrier, to which on one side an optically active multi-layer system is applied, which consists of at least two dielectric and / or oxidic layers, namely an upper layer and a lower, light-absorbing layer.
  • Reflectance, absorbency and transmissivity are optical properties that can vary depending on the wavelength of an incident radiation (eg in the ultraviolet range, in the visible light, in the infrared range and in the heat radiation range) for the same material .
  • Reflectance, absorbency and transmissivity are optical properties that can vary depending on the wavelength of an incident radiation (eg in the ultraviolet range, in the visible light, in the infrared range and in the heat radiation range) for the same material .
  • Concerning the absorption capacity the Kirchhoff's law is known, according to which the degree of absorption is in constant relation to the emissivity at a certain temperature and wavelength.
  • the highest possible degree of reflection is required in one wavelength range of the incident radiation and, in other areas, the lowest possible degree of reflection, but a higher degree of absorption is required. This is z.
  • a maximum degree of absorption and in the heat radiation above about 2500 nm
  • a maximum reflectance is required.
  • a measure of this spectral selectivity are the values of the solar absorptance determined according to DIN 5036 (Part 3) (a (AM 1, 5)) and the thermal emissivity ( ⁇ (373 K)).
  • Tinox® absorbers for flat-plate collectors are known in which a composite material that meets these requirements is used.
  • This material consists of a support made of a copper tape, a layer of titanium oxynitride applied thereto and a covering layer of silicon dioxide.
  • EP 1 217 394 A1 further discloses a composite material of the aforementioned type which comprises a support made of aluminum, an intermediate layer on one side of the support and an optically active multi-layer system applied to the intermediate layer.
  • the intermediate layer preferably consists of anodically oxidized or electrolytically shined and anodically oxidized aluminum, which is formed from the carrier material.
  • the optically effective multilayer system consists of three layers, the two upper layers being dielectric and / or oxidic layers, and the lowermost layer being a metallic layer applied to the intermediate layer.
  • the uppermost layer of the optical multilayer system is a dielectric layer, preferably an oxide, fluoride or nitride layer of chemical composition MeO a, MeF b, MeN c, having a refractive index n ⁇ 1, 8, and the middle layer of the optical multilayer system is a chromium oxide layer of chemical composition CrO z , and the bottom layer of the multilayer optical system consists of gold, silver, copper, chromium, aluminum and / or molybdenum, where indices a, b, c and z are stoichiometric or non-stoichiometric in the Oxides, fluorides or nitrides denote.
  • the known composite material is characterized by good processability, in particular deformability, high thermal conductivity, and high thermal and chemical long-term stability.
  • the finishing operation of this material consists of two different processes, both of which can be operated continuously, namely the production of the intermediate layer in a wet chemical process, collectively referred to as anodizing, involving electrolytic shining and anodic oxidation, and application of the optically active multilayer system in a vacuum.
  • DE 10 2006 039 669 A1 discloses a solar-selective coating with higher thermal stability, which can be used for utilization of solar energy, which has a first solar absorber layer of TiAIN deposited on a substrate selected from glass, silicon and a metal the first Absorber layer of a further second solar absorber layer and a third anti-reflection layer of TiAlON or Si3N is superimposed comprises.
  • the present invention has for its object to provide a composite Mate al of the type described above with a particular suitability for solar absorber, which is characterized by a simplified production and has a high spectral selectivity.
  • the lower, light-absorbing layer contains a titanium-aluminum mixed oxide TiAl q O x and / or a titanium-aluminum mixed nitride TiAlqNy and / or a titanium-aluminum mixed oxynitride TiAl q O x N y
  • the upper layer is an oxide layer of titanium, silicon or tin of the chemical composition TiO z , SiO w or SnO v , the indices q, v, w, x, y and z each denoting a stoichiometric or non-stoichiometric ratio.
  • the stoichiometric or non-stoichiometric ratios q, x, y can be in the range 0 ⁇ q and / or x and / or y ⁇ 3, while the values of the indices v, w, z are in the range 1 ⁇ v and / or w and or z ⁇ 2, preferably in the range 1, 9 ⁇ v and / or w and / or z ⁇ 2.
  • an intermediate layer on an aluminum support can be located under the optically active multi-layer system, an intermediate layer. If this intermediate layer is on an aluminum support and consists of aluminum oxide, regardless of whether the lower, light-absorbing layer is a titanium-aluminum mixed oxide TiAlqOx and / or a titanium-aluminum mixed nitride TiAl q N y and / or a titanium Aluminum mixed oxynitride TiAlqOxNy contains and whether the upper layer is an oxidic Layer of titanium, silicon or tin of chemical composition TiO z , SiOw or SnO v is attributed to the feature of inventive importance that the thickness of the intermediate layer is not greater than 30 nm.
  • the upper layer is a dielectric layer with a refractive index of less than 1.7. However, this can also be higher, such. B. in the case of a tin oxide layer at about 1, 9 or at a titanium dioxide layer at about 2.55 (anatase) or 2.75 (rutile).
  • the intermediate layer if it consists of aluminum oxide, has only the extremely small thickness in the inventive range of not more than 30 nm, in particular a thickness in the range of at least 3 nm, preferably a thickness in the range of 15 nm to 25 nm, not only preserves the known effect of the mechanical and corrosion-inhibiting protection for the carrier and ensures a high adhesion for the overlying optical multilayer system, but that the intermediate layer and the carrier itself thereby optically effective.
  • the intermediate layer then advantageously has such a high transmittance and the carrier has such a high reflectivity that becomes effective through the transmission of the intermediate layer that the lowest metallic layer of the optical multilayer system known from EP 1 217 394 A1 can be dispensed with without loss of efficiency.
  • this eliminates the technological step of applying a layer and, on the other hand, also saves material, in particular on the precious metals gold and silver which are preferably used for the lowest metallic layer and also for the likewise costly molybdenum.
  • the optical multilayer system according to the invention is initially - as in the known composite material - applied in an advantageous manner by can be dispensed with environmentally hazardous, sometimes toxic, salt solutions in the production. Likewise, however, it is also possible-as already mentioned-to dispense with the metallic layer of the known optical multilayer system, so that the production outlay is reduced.
  • the layers of the optical multilayer system can be sputtered layers, in particular layers produced by reactive sputtering, CVD or PECVD layers or by evaporation, in particular by electron bombardment or thermal sources, so that the entire optical multilayer system consists of vacuum in sequence, in particular in a continuous process, applied layers.
  • the lower layer contains chromium oxide of the chemical composition CrO r and / or chromium nitride of the chemical composition CrN s and / or chromium oxynitride of the chemical composition CrO r N s , where the indices r and s each again denote a stoichiometric or non-stoichiometric ratio.
  • the upper layer may preferably in each case a siliciumoxidische layer of chemical composition SiO w act, where the subscript w also a stoichiometric or non-stoichiometric ratio in the oxide composition, respectively.
  • the said methods advantageously allow the chemical composition of the layers to be adjusted not only to specific, discrete values with regard to the indices r, s, q, v, w, x, y and z, but the respective stoichiometric or non-stoichiometric ratio within certain boundaries fluent or jump over the layer thickness to vary.
  • the refractive index of the reflection-reducing uppermost layer which also causes an increase in the values for mechanical strength (DIN 58196, Part 5)
  • the absorption coefficient of the lower layer can be adjusted in a targeted manner, for example with increasing value of the indices x and / or y the absorption capacity decreases.
  • a total light reflectance determined on the side of the multilayer optical system in accordance with DIN 5036, Part 3 can be set to a preferred value of less than 5%.
  • the composite material according to the invention has by its synergistic combination of properties of the support layer, z. B. their excellent ductility, with which they withstand stresses of the processor in the process of forming processes without problems, z. B. their high thermal conductivity and the ability to an additional absorption tion promoting surface in the solar wavelength range, the other layers then follow in relief, and also as metal - as already stated - has a high reflectivity and thus low emission and the fact into account carries, so that the radiation power is made available as storable heat energy; the lower layer with its high selectivity of the degree of absorption (peak values above 90% in the solar range and above 94% in the presence of titanium-aluminum compounds, minimum values below 15% in the wavelength range> 2500 nm) and their already described modification of the chemical composition and the upper, in particular silicon oxide, layer whose benefits have already been partially referred to above, and in addition to their anti-reflection effect also has a high transmissivity and thereby increases the proportion of absorbable in the lower layer radiation values in the
  • FIG. 1 is a schematic sectional view through a composite material according to the invention in a first embodiment
  • FIG. 2 is a schematic sectional view through a composite material according to the invention in a second embodiment
  • Fig. 3 is a schematic sectional view through a composite material according to the invention in a third embodiment.
  • the described embodiments relate to a composite material according to the invention with a high selectivity of the absorption and reflectance in the solar wavelength range and in the region of heat radiation.
  • the composite material consists in the first embodiment shown in FIG. 1 of a, in particular deformable, band-shaped carrier 1 made of aluminum, an intermediate layer 2 located on a side A of the carrier 1 and an optically active multilayer system 3 applied to the intermediate layer 2.
  • a total light reflectance determined in accordance with DIN 5036, Part 3 is less than 5% on side A of the multilayer optical system 3.
  • the composite material may preferably be formed as a coil having a width of up to 1600 mm, preferably 1250 mm, and a thickness D of about 0.1 to 1.5 mm, preferably about 0.2 to 0.8 mm.
  • the carrier 1 may preferably have a thickness Di of about 0.1 to 0.7 mm.
  • the aluminum of the carrier 1 may in particular have a purity higher than 99.0%, whereby its thermal conductivity is promoted.
  • the intermediate layer 2 may consist of aluminum oxide, formed in particular by anodic oxidation of the support material, and have a thickness D 2 of not more than 30 nm.
  • the multilayer system 3 comprises at least two individual layers 4, 5, preferably only two individual layers 4, 5.
  • the upper layer 4 of the multilayer optical system 3 is a silicon oxide layer of chemical composition SiO w . So she has one
  • Refractive index of less than 1.7 Refractive index of less than 1.7.
  • the lower layer 5 is a light-absorbing layer, which preferably contains a titanium-aluminum mixed oxide and / or a titanium-aluminum mixed nitride and / or a titanium-aluminum mixed oxynitride of the chemical composition TiAl q O x N y .
  • This layer 5 may also contain chromium oxide of the chemical composition CrO r and / or chromium nitride of the chemical composition CrN s and / or chromium oxynitride of the chemical composition CrO r N s .
  • the indices r, s, q, x, y in each case denote a stoichiometric or non-stoichiometric ratio of the oxidized or nitridic substance to the oxygen in the oxides or in oxynitride or of aluminum to titanium.
  • the stoichiometric or non-stoichiometric ratios may preferably be in the range 0 ⁇ q and / or v and / or x and / or y and / or z ⁇ 3, while the stoichiometric or non-stoichiometric ratio w values in the range 1 ⁇ w ⁇ 2, preferably in the range 1 , 9 ⁇ w ⁇ 2, can assume.
  • the two layers 4, 5 of the optical multilayer system 3 can be sputtered layers, in particular layers produced by reactive sputtering, CVD or PECVD layers or layers produced by evaporation, in particular by electron bombardment or from thermal sources, it is possible to to set the ratios q, v, w, x, y, z in a stepped or ungraded manner (thus also to non-stoichiometric values of the indices), whereby the respective layer properties vary and the layers also as gradient layers with increasing and / or decreasing indices q, v, w, x, y, z can be formed.
  • the minimum thickness D 2 of the intermediate layer 2 is determined by the technological limits of the method used to produce the intermediate layer 2 and may be 3 nm.
  • the thickness D 2 of the intermediate layer 2 is preferably in the range from 15 nm to 25 nm.
  • the intermediate layer 2 can also be produced by means of the methods which are preferably used to produce the layers 4, 5 of the multilayer optical system 3.
  • the ratio of the oxygen to the aluminum in the layer can then be not only stoichiometric but also stoichiometric.
  • the intermediate layer 2 is formed by anodic oxidation or electrolytic glazing and anodic Oyxdation from the substrate, with a naturally present on the aluminum surface oxide layer is removed, high-greasiness, coatability and adhesion of the overlying layers 4, 5 achieved become.
  • the upper layer 4 of the optical multilayer system 3 can advantageously have a thickness D of more than 3 nm. At this thickness D, the layer already has a sufficient efficiency, but time, material and energy expenditure take only small values. An upper limit of the layer thickness D is about 500 nm from this point of view.
  • An optimum value for the lower layer 5 of the optical multilayer system 3 from the above-mentioned points of view is a minimum thickness D 5 of more than 50 nm, at most about 1 ⁇ m.
  • the side B of the band-shaped carrier 1 facing away from the optical multi-layer system 3 can remain uncoated or, like the intermediate layer 2, can consist of, for example, anodically oxidized or electrolytically shined and anodically oxidized aluminum.
  • the composite material again has a carrier 1, preferably made of copper or aluminum, on which on one side A an optically effective multi-layer system 3 is applied, which consists exclusively of two dielectric and / or oxidic layers 4, 5, namely an upper layer 4 and a lower, light-absorbing layer 5, consists.
  • the lower layer 5 contains - it may also consist exclusively of each - a titanium-aluminum mixed oxide TiAl q O x and / or a titanium-aluminum mixed nitride TiAl q N y and / or a titanium-aluminum mixed oxynitride TiAlqOxNy.
  • the upper layer 4 is an oxide layer of titanium, silicon or tin of the chemical composition TiO z , SiO w or SnO v .
  • the indices q, v, w, x, y and z each denote stoichiometric or non-stoichiometric
  • the lower layer 5 of the multilayer optical system 3 preferably has a thickness D 5 which lies in the range between 50 nm and 150 nm.
  • the thickness D of the upper layer 4 is in the same range as in the first embodiment.
  • certain solar Absorbance ( ⁇ (AM 1, 5)) of more than 94 percent and a thermal emissivity ( ⁇ (373 K)) of less than 6 percent can be achieved.
  • the two layers 4, 5 of the optical multilayer system 3 may be, as in the first embodiment, layers in which the indices q, v, w, x, y and / or over the respective thickness D, D 5 z change.
  • the composite material according to the third embodiment of the invention shown in Fig. 3 has the same structure as the second embodiment of the invention with respect to the carrier 1 and the upper layer 4.
  • the specific feature of this embodiment consists in that the lower layer 5 of the optical multilayer system 3 consists of at least two partial layers 5a, 5b, of which a partial layer 5a, 5b can be almost free of oxygen or nitrogen.
  • the lower layer 5 of the multilayer optical system 3 consists of exactly two partial layers 5a, 5b, the lower partial layer 5b of titanium-aluminum mixed oxide TiAlqOx and the upper partial layer 5a of titanium-aluminum mixed oxynitride
  • the lower sub-layer 5b may also have non-oxidic, in particular purely metallic, character in that it consists of a titanium-aluminum alloy.
  • the two partial layers 5a, 5b may each preferably have a thickness D 5a , D 5b in the range from 20 nm to 80 nm. Even with such a composite material, it was possible to achieve a solar absorptance (a (AM 1, 5)) of more than 94 percent and a thermal emissivity ( ⁇ (373 K)) of less than 6 percent according to DIN 5036 (Part 3).
  • a solar absorptance a (AM 1, 5)
  • ⁇ (373 K) thermal emissivity
  • the present invention is not limited to the illustrated embodiments, but also includes all the same means and measures in the context of the invention. If the term "oxidic" is used in the application, it is based on the one hand on an understanding that includes “containing oxygen”, which does not preclude the presence of additional elements. This means for the upper layer 4, that these - for example, based on the silicon - from a Siliciumoxycarbid or -carbox or from a Siliziumoxycarbonitrid or -carb- oxynitride may consist.
  • oxidic is also understood as “oxidized” in the sense of increasing the oxidation number compared to the elemental state, so that it is also possible, for example in the context of the invention, that the upper layer 4 alternatively purely fluoride or nitridic Character.
  • a titanium-aluminum mixed oxide TiAl q O x and / or a titanium-aluminum mixed nitride TiAlqNy and / or a titanium-aluminum mixed oxynitride TiAl q O x N y contains or contain, so this composition does not exclude that in these ternary or quaternary systems, other elements, in particular carbon, may be present.
  • carbon may preferably be contained in a proportion of 0 to 10 atomic%.
  • An intermediate layer 2 with optical effectiveness, barrier effect and / or function as adhesion promoter, as necessarily present in the first embodiment of the invention, may optionally also be present in a composite material of the type of the second or the third embodiment.
  • the intermediate layer 2 does not necessarily have to consist of aluminum oxide. It can also consist of another, in particular sputtered, metal oxide, for example T1O2.
  • the invention does not exclude the presence of additional layers in the layer system, although preferably only the layers described above should be present since they interact optimally synergistically in the sense of solving the problem underlying the invention. In particular, this makes it possible to dispense with the presence of a metallic reflection layer in the optical multilayer system.
  • the invention is not limited to the combinations of features defined in claims 1 and 5, but may also be limited by any other combination of features. be defined by definite features of all the individual features disclosed overall. This means that in principle virtually every individual feature of the cited claims can be omitted or replaced by at least one individual feature disclosed elsewhere in the application. In this respect, the claims are to be understood merely as a first formulation attempt for an invention.

Abstract

The invention relates to a composite material comprising a carrier (1) consisting of aluminum, an optically effective multi-layer system (3) applied to a side (A) of the carrier (1), said system consisting of at least two dielectric and/or oxidic layers (4, 5), namely an upper layer (4) and a lower, light-absorbing layer (5). According to the invention, the lower, light-absorbing layer (5) contains a titanium-aluminum mixed oxide TiAIqOx and/or a titanium-aluminum mixed nitride TiAlqNy and/or a titanium-aluminum mixed oxynitride TiAIqOxNy, wherein the upper layer (4) is an oxidic layer made of titanium, silicon or tin of the chemical composition TiOz, SiOw or SnOv, where the indices q, v, w, y and z each denote a stoichiometric or nonstoichiometric ratio.

Description

„Verbundmaterial" "Composite"
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbundmaterial mit einem Träger, auf den auf einer Seite ein optisch wirksames Mehrschichtsystem aufgebracht ist, welches aus mindestens zwei dielektrischen und/oder oxidischen Schichten, nämlich einer oberen Schicht und einer unteren, lichtabsorbierenden Schicht, besteht. The present invention relates to a composite material with a carrier, to which on one side an optically active multi-layer system is applied, which consists of at least two dielectric and / or oxidic layers, namely an upper layer and a lower, light-absorbing layer.
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. In general, for an object to which radiation is incident, this radiation is divided into a reflected, an absorbed and a transmitted portion, which are determined by the reflectance, absorptivity and transmissivity of the object , Reflectance, absorbency and transmissivity are optical properties that can vary depending on the wavelength of an incident radiation (eg in the ultraviolet range, in the visible light, in the infrared range and in the heat radiation range) for the same material , Concerning the absorption capacity, the Kirchhoff's law is known, according to which the degree of absorption is in constant relation to the emissivity at a certain temperature and wavelength. Thus, the Wiensche Verschiebegesetz or Planck's Law as well as the Stefan-Boltzmann-law are important for the absorption capacity, by the certain relationships between radiation intensity, spectral distribution density, wavelength and temperature of a so-called "black body" are described. there It should be noted in calculations that the "black body" as such does not exist and that real substances deviate characteristically from the ideal distribution.
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. Ein Maß für diese spektrale Selektivität stellen die Werte des nach DIN 5036 (Teil 3) bestimmten solaren Absorptionsgrades (a (AM 1 ,5)) und des thermische Emissionsgrades (ε(373 K)) dar. In certain applications, the highest possible degree of reflection is required in one wavelength range of the incident radiation and, in other areas, the lowest possible degree of reflection, but a higher degree of absorption is required. This is z. As in the field of solar collectors so where in the solar wavelength range (about 300 to about 2500 nm) a maximum degree of absorption and in the heat radiation (above about 2500 nm) a maximum reflectance is required. A measure of this spectral selectivity are the values of the solar absorptance determined according to DIN 5036 (Part 3) (a (AM 1, 5)) and the thermal emissivity (ε (373 K)).
Unter dem Namen Tinox® sind 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 Titanoxynitrid und einer Deckschicht aus Siliciumdioxid. Under the name Tinox® absorbers for flat-plate collectors are known in which a composite material that meets these requirements is used. This material consists of a support made of a copper tape, a layer of titanium oxynitride applied thereto and a covering layer of silicon dioxide.
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 Veredlungsvorgang besteht bei diesem Material 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. EP 1 217 394 A1 further discloses a composite material of the aforementioned type which comprises a support made of aluminum, an intermediate layer on one side of the support and an optically active multi-layer system applied to the intermediate layer. The intermediate layer preferably consists of anodically oxidized or electrolytically shined and anodically oxidized aluminum, which is formed from the carrier material. The optically effective multilayer system consists of three layers, the two upper layers being dielectric and / or oxidic layers, and the lowermost layer being a metallic layer applied to the intermediate layer. It is provided that the uppermost layer of the optical multilayer system is a dielectric layer, preferably an oxide, fluoride or nitride layer of chemical composition MeO a, MeF b, MeN c, having a refractive index n <1, 8, and the middle layer of the optical multilayer system is a chromium oxide layer of chemical composition CrO z , and the bottom layer of the multilayer optical system consists of gold, silver, copper, chromium, aluminum and / or molybdenum, where indices a, b, c and z are stoichiometric or non-stoichiometric in the Oxides, fluorides or nitrides denote. As a result, a composite material is created, with which the degree of absorption and the degree of reflection can be selectively selectively adjusted in different wavelength ranges. In addition, the known composite material is characterized by good processability, in particular deformability, high thermal conductivity, and high thermal and chemical long-term stability. The finishing operation of this material consists of two different processes, both of which can be operated continuously, namely the production of the intermediate layer in a wet chemical process, collectively referred to as anodizing, involving electrolytic shining and anodic oxidation, and application of the optically active multilayer system in a vacuum.
Aus der DE 10 2004 019 061 B4 ist ein selektiver Absorber zur Umwandlung des Sonnenlichtes in Wärme bekannt, bei dem vorgesehen ist, dass auf einem Substrat zwei Schichtsysteme aufgetragen sind, wobei das dem Substrat am nächsten liegende System mindestens eine Schicht aus dichtem, d. h. leerraumfreiem Material aus Titan, Aluminium, Stickstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff mit der chemischen Formel TiaAlßNxCyOz enthält, wobei α + ß = 1 ist und sich α zu ß wie 1 zu 0,05 bis 1 verhält und x + y+ z = 0,8 bis 2 ist und 0,0 < x < 1 ,2 ist und 0,2 < y < 2 ist und 0,05 < z < 2 ist, wobei weiterhin das darüber liegende zweite System mindestens eine Schicht enthält, die aus einem Gemisch aus TiOz und AI2O3 besteht, mit 1 < z < 2. From DE 10 2004 019 061 B4 a selective absorber for converting the sunlight into heat is known, which is provided that on a substrate two layer systems are applied, wherein the substrate closest to the system at least one layer of dense, ie empty space Material of titanium, aluminum, nitrogen, carbon and oxygen with the chemical formula Ti a AlβN x CyOz contains, where α + ß = 1 and α to ß as 1 to 0.05 to 1 and x + y + z = 0 , 8 to 2, and 0.0 <x <1.2, and 0.2 <y <2 and 0.05 <z <2, further wherein the overlying second system contains at least one layer consisting of a Mixture of TiO z and Al2O3, with 1 <z <2.
Aus der DE 10 2006 039 669 A1 ist eine solarselektive Beschichtung mit höherer thermischer Stabilität, die zur Nutzbarmachung von Sonnenenergie verwendbar ist, bekannt, die eine erste Solarabsorberschicht aus TiAIN, die auf einem aus Glas, Silicium und einem Metall ausgewählten Substrat abgelagert ist, wobei die erste Absorberschicht von einer weiteren zweiten Solarabsorberschicht und einer dritten Antireflexionsschicht aus TiAlON bzw. Si3N überlagert ist, umfasst. DE 10 2006 039 669 A1 discloses a solar-selective coating with higher thermal stability, which can be used for utilization of solar energy, which has a first solar absorber layer of TiAIN deposited on a substrate selected from glass, silicon and a metal the first Absorber layer of a further second solar absorber layer and a third anti-reflection layer of TiAlON or Si3N is superimposed comprises.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbundmate al der eingangs beschriebenen Art mit einer besonderen Eignung für Solarabsorber zu schaffen, das sich durch eine vereinfachte Herstellung auszeichnet und eine hohe spektrale Selektivität aufweist. The present invention has for its object to provide a composite Mate al of the type described above with a particular suitability for solar absorber, which is characterized by a simplified production and has a high spectral selectivity.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die untere, lichtabsorbierende Schicht ein Titan-Aluminium-Mischoxid TiAlqOx und/oder ein Titan-Aluminium-Mischnitrid TiAlqNy und/oder ein Titan-Aluminium-Mischoxynitrid TiAlqOxNy enthält, wobei die obere Schicht eine oxidische Schicht des Titans, Siliciums oder Zinns der chemischen Zusammensetzung TiOz, SiOw oder SnOv ist, wobei die Indizes q, v, w, x, y und z jeweils ein stöchiometrisches oder nichtstöchiometrisches Verhältnis bezeichnen. According to the invention this is achieved in that the lower, light-absorbing layer contains a titanium-aluminum mixed oxide TiAl q O x and / or a titanium-aluminum mixed nitride TiAlqNy and / or a titanium-aluminum mixed oxynitride TiAl q O x N y , wherein the upper layer is an oxide layer of titanium, silicon or tin of the chemical composition TiO z , SiO w or SnO v , the indices q, v, w, x, y and z each denoting a stoichiometric or non-stoichiometric ratio.
Hierbei können insbesondere die stöchiometrischen oder nichtstöchiometrischen Verhältnisse q, x, y im Bereich 0 < q und/oder x und/oder y < 3 liegen, während die Werte der Indizes v, w, z im Bereich 1 < v und/oder w und/oder z < 2, vorzugsweise im Bereich 1 ,9 < v und/oder w und/oder z < 2 liegen können. In this case, in particular the stoichiometric or non-stoichiometric ratios q, x, y can be in the range 0 <q and / or x and / or y <3, while the values of the indices v, w, z are in the range 1 <v and / or w and or z <2, preferably in the range 1, 9 <v and / or w and / or z <2.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass mit einem derartigen Verbundmaterial, insbesondere bei einem Träger aus Kupfer oder Aluminium, ein nach DIN 5036 (Teil 3) bestimmter solarer Absorptionsgrad (a (AM 1 ,5)) von mehr als 94 Prozent und ein thermischer Emissionsgrad (ε(373 K)) von weniger als 6 Prozent erzielt werden kann. Surprisingly, it has been found that with such a composite material, in particular with a support made of copper or aluminum, according to DIN 5036 (Part 3) certain solar absorptance (a (AM 1, 5)) of more than 94 percent and a thermal emissivity (ε (373 K)) of less than 6 percent can be achieved.
Insbesondere auf einem Träger aus Aluminium kann sich unter dem optisch wirksamen Mehrschichtsystem eine Zwischenschicht befinden. Wenn diese Zwischenschicht auf einem Aluminiumträger liegt und aus Aluminiumoxid besteht, wird dabei, unabhängig davon, ob die untere, lichtabsorbierende Schicht ein Titan-Aluminium- Mischoxid TiAlqOx und/oder ein Titan-Aluminium-Mischnitrid TiAlqNy und/oder ein Titan- Aluminium-Mischoxynitrid TiAlqOxNy enthält und ob die obere Schicht eine oxidische Schicht des Titans, Siliciums oder Zinns der chemischen Zusammensetzung TiOz, SiOw Oder SnOv ist dem Merkmal erfinderische Bedeutung zugemessen, dass die Dicke der Zwischenschicht nicht größer als 30 nm ist. Es genügt hier, dass die obere Schicht eine dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex von weniger als 1 ,7 ist. Dieser kann jedoch auch höher liegen, wie z. B. im Falle einer Zinnoxidschicht bei etwa 1 ,9 oder bei einer Titandioxidschicht bei etwa 2,55 (Anatas) bzw. 2,75 (Rutil). In particular, on an aluminum support can be located under the optically active multi-layer system, an intermediate layer. If this intermediate layer is on an aluminum support and consists of aluminum oxide, regardless of whether the lower, light-absorbing layer is a titanium-aluminum mixed oxide TiAlqOx and / or a titanium-aluminum mixed nitride TiAl q N y and / or a titanium Aluminum mixed oxynitride TiAlqOxNy contains and whether the upper layer is an oxidic Layer of titanium, silicon or tin of chemical composition TiO z , SiOw or SnO v is attributed to the feature of inventive importance that the thickness of the intermediate layer is not greater than 30 nm. It is sufficient here that the upper layer is a dielectric layer with a refractive index of less than 1.7. However, this can also be higher, such. B. in the case of a tin oxide layer at about 1, 9 or at a titanium dioxide layer at about 2.55 (anatase) or 2.75 (rutile).
Überraschenderweise 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, insbesondere eine Dicke im Bereich von mindestens 3 nm, bevorzugt eine Dicke im Bereich von 15 nm bis 25 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 kosten intensive Molybdän. Surprisingly, it has been found that the intermediate layer, if it consists of aluminum oxide, has only the extremely small thickness in the inventive range of not more than 30 nm, in particular a thickness in the range of at least 3 nm, preferably a thickness in the range of 15 nm to 25 nm, not only preserves the known effect of the mechanical and corrosion-inhibiting protection for the carrier and ensures a high adhesion for the overlying optical multilayer system, but that the intermediate layer and the carrier itself thereby optically effective. The intermediate layer then advantageously has such a high transmittance and the carrier has such a high reflectivity that becomes effective through the transmission of the intermediate layer that the lowest metallic layer of the optical multilayer system known from EP 1 217 394 A1 can be dispensed with without loss of efficiency. On the one hand, this eliminates the technological step of applying a layer and, on the other hand, also saves material, in particular on the precious metals gold and silver which are preferably used for the lowest metallic layer and also for the likewise costly molybdenum.
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-Schich- ten 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. The optical multilayer system according to the invention is initially - as in the known composite material - applied in an advantageous manner by can be dispensed with environmentally hazardous, sometimes toxic, salt solutions in the production. Likewise, however, it is also possible-as already mentioned-to dispense with the metallic layer of the known optical multilayer system, so that the production outlay is reduced. The layers of the optical multilayer system can be sputtered layers, in particular layers produced by reactive sputtering, CVD or PECVD layers or by evaporation, in particular by electron bombardment or thermal sources, so that the entire optical multilayer system consists of vacuum in sequence, in particular in a continuous process, applied layers.
Im Falle des Vorhandenseins der extrem dünnen Aluminiumoxidschicht auf einem Aluminiumträger kann mit Vorteil auch vorgesehen sein, dass die untere Schicht Chromoxid der chemischen Zusammensetzung CrOr und/oder Chromnitrid der chemischen Zusammensetzung CrNs und/oder Chromoxynitrid der chemischen Zusammensetzung CrOrNs enthält, wobei die Indizes r und s jeweils wiederum ein stöchio- metrisches oder nichtstöchiometrisches Verhältnis bezeichnen. In the case of the presence of the extremely thin aluminum oxide layer on an aluminum support, it can also be advantageously provided that the lower layer contains chromium oxide of the chemical composition CrO r and / or chromium nitride of the chemical composition CrN s and / or chromium oxynitride of the chemical composition CrO r N s , where the indices r and s each again denote a stoichiometric or non-stoichiometric ratio.
Bei der oberen Schicht kann es sich bevorzugt in jedem Fall um eine siliciumoxidische Schicht der chemischen Zusammensetzung SiOw handeln, wobei der Index w auch hier ein stöchiometrisches oder nichtstöchiometrisches Verhältnis in der oxidischen Zusammensetzung bezeichnet. The upper layer may preferably in each case a siliciumoxidische layer of chemical composition SiO w act, where the subscript w also a stoichiometric or non-stoichiometric ratio in the oxide composition, respectively.
Die genannten Verfahren gestatten es vorteilhafterweise dabei, die chemische Zusammensetzung der Schichten hinsichtlich der Indizes r, s, q, v, w, x, y und z nicht nur auf bestimmte, diskrete Werte einzustellen, sondern das stöchiometrische oder nicht- stöchiometrische jeweilige Verhältnis innerhalb bestimmter Grenzen fließend oder auch sprunghaft über die Schichtdicke 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 y die Absorptionsfähigkeit abnimmt. Auch die jeweiligen Anteile des Titan-Aluminium-Mischoxids, -nitrids und/oder -oxyni- trids bzw. die Anteile der entsprechenden Chromverbindungen in der unteren Schicht können so gesteuert werden. Erfindungsgemäß kann ein nach DIN 5036, Teil 3 bestinnnnter Licht-Gesamtreflexions- grad auf der Seite des optischen Mehrschichtsystenns auf einen bevorzugten Wert von weniger als 5 % eingestellt werden. The said methods advantageously allow the chemical composition of the layers to be adjusted not only to specific, discrete values with regard to the indices r, s, q, v, w, x, y and z, but the respective stoichiometric or non-stoichiometric ratio within certain boundaries fluent or jump over the layer thickness to vary. As a result, for example, the refractive index of the reflection-reducing uppermost layer, which also causes an increase in the values for mechanical strength (DIN 58196, Part 5), and the absorption coefficient of the lower layer can be adjusted in a targeted manner, for example with increasing value of the indices x and / or y the absorption capacity decreases. The respective proportions of the titanium-aluminum mixed oxide, nitride and / or oxynitride or the proportions of the corresponding chromium compounds in the lower layer can also be controlled in this way. According to the invention, a total light reflectance determined on the side of the multilayer optical system in accordance with DIN 5036, Part 3 can be set to a preferred value of less than 5%.
Das erfindungsgemäße Verbundmatenal 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 absorp- tionsfördernden 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 bzw. über 94 % bei Vorhandensein der Titan-Aluminiumverbindungen, 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; eine ausgezeichnete Verwendbarkeit für Absorber von Sonnen kollektoren auf. Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung enthalten. The composite material according to the invention has by its synergistic combination of properties of the support layer, z. B. their excellent ductility, with which they withstand stresses of the processor in the process of forming processes without problems, z. B. their high thermal conductivity and the ability to an additional absorption tion promoting surface in the solar wavelength range, the other layers then follow in relief, and also as metal - as already stated - has a high reflectivity and thus low emission and the fact into account carries, so that the radiation power is made available as storable heat energy; the lower layer with its high selectivity of the degree of absorption (peak values above 90% in the solar range and above 94% in the presence of titanium-aluminum compounds, minimum values below 15% in the wavelength range> 2500 nm) and their already described modification of the chemical composition and the upper, in particular silicon oxide, layer whose benefits have already been partially referred to above, and in addition to their anti-reflection effect also has a high transmissivity and thereby increases the proportion of absorbable in the lower layer radiation values in the solar range; an excellent availability for absorbers of solar collectors. Further advantageous embodiments of the invention are contained in the subclaims and in the following detailed description.
Anhand mehrerer durch die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen: On the basis of several embodiments illustrated by the accompanying drawings, the invention will be explained in more detail. Showing:
Fig. 1 eine prinzipielle Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Verbundmaterial in einer ersten Ausführung, 1 is a schematic sectional view through a composite material according to the invention in a first embodiment,
Fig. 2 eine prinzipielle Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Verbundmaterial in einer zweiten Ausführung, 2 is a schematic sectional view through a composite material according to the invention in a second embodiment,
Fig. 3 eine prinzipielle Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Verbundmaterial in einer dritten Ausführung. Fig. 3 is a schematic sectional view through a composite material according to the invention in a third embodiment.
In den Figuren der Zeichnung sind dieselben und einander entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass sie auch jeweils nur einmal beschrieben werden. In the figures of the drawing, the same and corresponding parts are provided with the same reference numerals, so that they are also described only once.
Die beschriebenen Ausführungen betreffen ein erfindungsgemäßes Verbundmaterial mit einer hohen Selektivität des Absorptions- und Reflexionsgrades im solaren Wellenlängenbereich und im Bereich der Wärmestrahlung. The described embodiments relate to a composite material according to the invention with a high selectivity of the absorption and reflectance in the solar wavelength range and in the region of heat radiation.
Das Verbundmaterial besteht in der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführung aus einem, insbesondere verformungsfähigen, bandförmigen Träger 1 aus Aluminium, einer auf einer Seite A des Trägers 1 befindlichen Zwischenschicht 2 und einem auf die Zwischenschicht 2 aufgebrachten optisch wirksamen Mehrschichtsystem 3. The composite material consists in the first embodiment shown in FIG. 1 of a, in particular deformable, band-shaped carrier 1 made of aluminum, an intermediate layer 2 located on a side A of the carrier 1 and an optically active multilayer system 3 applied to the intermediate layer 2.
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 Di von etwa 0,1 bis 0,7 mm besitzen. A total light reflectance determined in accordance with DIN 5036, Part 3 is less than 5% on side A of the multilayer optical system 3. The composite material may preferably be formed as a coil having a width of up to 1600 mm, preferably 1250 mm, and a thickness D of about 0.1 to 1.5 mm, preferably about 0.2 to 0.8 mm. The carrier 1 may preferably have a thickness Di of about 0.1 to 0.7 mm.
Das Aluminium des Trägers 1 kann insbesondere eine höhere Reinheit als 99,0 % aufweisen, wodurch seine Wärmeleitfähigkeit gefördert wird. The aluminum of the carrier 1 may in particular have a purity higher than 99.0%, whereby its thermal conductivity is promoted.
Die Zwischenschicht 2 kann erfindungsgemäß aus - insbesondere durch anodische Oxydation aus dem Trägermaterial gebildetem - Aluminiumoxid bestehen und eine Dicke D2 von nicht mehr als 30 nm aufweisen. According to the invention, the intermediate layer 2 may consist of aluminum oxide, formed in particular by anodic oxidation of the support material, and have a thickness D 2 of not more than 30 nm.
Das Mehrschichtsystem 3 umfasst mindestens zwei Einzelschichten 4, 5, und zwar bevorzugt ausschließlich zwei Einzelschichten 4, 5. The multilayer system 3 comprises at least two individual layers 4, 5, preferably only two individual layers 4, 5.
Die obere Schicht 4 des optischen Mehrschichtsystems 3 ist eine siliciumoxidische Schicht der chemischen Zusammensetzung SiOw. Sie weist damit also einen The upper layer 4 of the multilayer optical system 3 is a silicon oxide layer of chemical composition SiO w . So she has one
Brechungsindex von weniger als 1 ,7 auf. Refractive index of less than 1.7.
Die untere Schicht 5 ist eine lichtabsorbierende Schicht, die bevorzugt ein Titan-Aluminium-Mischoxid und/oder ein Titan-Aluminium-Mischnitrid und/oder ein Titan-Alumi- nium-Mischoxynitrid der chemischen Zusammensetzung TiAlqOxNy enthält. The lower layer 5 is a light-absorbing layer, which preferably contains a titanium-aluminum mixed oxide and / or a titanium-aluminum mixed nitride and / or a titanium-aluminum mixed oxynitride of the chemical composition TiAl q O x N y .
Diese Schicht 5 kann auch Chromoxid der chemischen Zusammensetzung CrOr und/ oder Chromnitrid der chemischen Zusammensetzung CrNs und/oder Chromoxynitrid der chemischen Zusammensetzung CrOrNs enthalten. This layer 5 may also contain chromium oxide of the chemical composition CrO r and / or chromium nitride of the chemical composition CrN s and / or chromium oxynitride of the chemical composition CrO r N s .
Die Indizes r, s, q, x, y bezeichnen dabei jeweils ein stochiometrisches oder nicht- stöchiometrisches Verhältnis des oxidierten oder nitridischen Stoffes zum Sauerstoff in den Oxiden bzw. im Oxynitrid 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 , bevorzugt im Bereich 1 ,9 < w < 2, annehmen kann. The indices r, s, q, x, y in each case denote a stoichiometric or non-stoichiometric ratio of the oxidized or nitridic substance to the oxygen in the oxides or in oxynitride or of aluminum to titanium. The stoichiometric or non-stoichiometric ratios may preferably be in the range 0 <q and / or v and / or x and / or y and / or z <3, while the stoichiometric or non-stoichiometric ratio w values in the range 1 <w <2, preferably in the range 1 , 9 <w <2, can assume.
Dadurch, dass die beiden Schichten 4, 5 des optischen Mehrschichtsystems 3 Sput- terschichten 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 gestuft oder 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. Because the two layers 4, 5 of the optical multilayer system 3 can be sputtered layers, in particular layers produced by reactive sputtering, CVD or PECVD layers or layers produced by evaporation, in particular by electron bombardment or from thermal sources, it is possible to to set the ratios q, v, w, x, y, z in a stepped or ungraded manner (thus also to non-stoichiometric values of the indices), whereby the respective layer properties vary and the layers also as gradient layers with increasing and / or decreasing indices q, v, w, x, y, z can be formed.
Die Mindestdicke D2 der Zwischenschicht 2 wird durch die technologischen Grenzen des zur Herstellung der Zwischenschicht 2 eingesetzten Verfahrens bestimmt und kann bei 3 nm liegen. Bevorzugt liegt die Dicke D2 der Zwischenschicht 2 im Bereich von 15 nm bis 25 nm. The minimum thickness D 2 of the intermediate layer 2 is determined by the technological limits of the method used to produce the intermediate layer 2 and may be 3 nm. The thickness D 2 of the intermediate layer 2 is preferably in the range from 15 nm to 25 nm.
In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass auch die Zwischenschicht 2 mittels der Verfahren erzeugt werden kann, die bevorzugt zur Herstellung der Schichten 4, 5 des optischen Mehrschichtsystems 3 Anwendung finden. In diesem Fall kann dann das Verhältnis des Sauerstoffs zum Aluminium in der Schicht ebenfalls nicht nur ein stö- chiometrisches, sondern auch ein nichtstöchiometrisches sein. In this context, it should be mentioned that the intermediate layer 2 can also be produced by means of the methods which are preferably used to produce the layers 4, 5 of the multilayer optical system 3. In this case, the ratio of the oxygen to the aluminum in the layer can then be not only stoichiometric but also stoichiometric.
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 Schichten 4, 5 erzielt werden. Die obere Schicht 4 des optischen Mehrschichtsystems 3 kann dabei mit Vorteil eine Dicke D von mehr als 3 nm aufweisen. Bei dieser Dicke D besitzt die Schicht bereits eine ausreichende Effizienz, wobei Zeit-, Material- und Energieaufwand jedoch nur geringe Werte annehmen. Ein oberer Grenzwert der Schichtdicke D liegt unter diesem Gesichtspunkt bei etwa 500 nm. In particular, the fact that the intermediate layer 2 is formed by anodic oxidation or electrolytic glazing and anodic Oyxdation from the substrate, with a naturally present on the aluminum surface oxide layer is removed, high-greasiness, coatability and adhesion of the overlying layers 4, 5 achieved become. The upper layer 4 of the optical multilayer system 3 can advantageously have a thickness D of more than 3 nm. At this thickness D, the layer already has a sufficient efficiency, but time, material and energy expenditure take only small values. An upper limit of the layer thickness D is about 500 nm from this point of view.
Ein für die untere Schicht 5 des optischen Mehrschichtsystems 3 unter den genannten Gesichtspunkten optimaler Wert ist eine minimale Dicke D5 von mehr als 50 nm, maximal etwa 1 μιτι. An optimum value for the lower layer 5 of the optical multilayer system 3 from the above-mentioned points of view is a minimum thickness D 5 of more than 50 nm, at most about 1 μm.
Die dem optischen Mehrschichtsystem 3 abgewandte Seite B des bandförmigen Trägers 1 kann unbeschichtet bleiben oder auch - wie die Zwischenschicht 2 - beispielsweise aus anodisch oxidiertem oder elektrolytisch geglänztem und anodisch oxidiertem Aluminium bestehen. The side B of the band-shaped carrier 1 facing away from the optical multi-layer system 3 can remain uncoated or, like the intermediate layer 2, can consist of, for example, anodically oxidized or electrolytically shined and anodically oxidized aluminum.
Bei der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführung der Erfindung weist das Verbundmaterial wiederum einen bevorzugt aus Kupfer oder Aluminium bestehenden Träger 1 auf, auf den auf einer Seite A ein optisch wirksames Mehrschichtsystem 3 aufgebracht ist, welches ausschließlich aus zwei dielektrischen und/oder oxidischen Schichten 4, 5, nämlich einer oberen Schicht 4 und einer unteren, lichtabsorbierenden Schicht 5, besteht. Die untere Schicht 5 enthält - sie kann auch ausschließlich jeweils daraus bestehen - ein Titan-Aluminium-Mischoxid TiAlqOx und/oder ein Titan-Aluminium-Mischnitrid TiAlqNy und/oder ein Titan-Aluminium-Mischoxynitrid TiAlqOxNy. Die obere Schicht 4 ist eine oxidische Schicht des Titans, Siliciums oder Zinns der chemischen Zusammensetzung TiOz, SiOw oder SnOv. Die Indizes q, v, w, x, y und z bezeichnen jeweils ein stöchiometrisches oder nichtstöchiometrisches In the second embodiment of the invention shown in FIG. 2, the composite material again has a carrier 1, preferably made of copper or aluminum, on which on one side A an optically effective multi-layer system 3 is applied, which consists exclusively of two dielectric and / or oxidic layers 4, 5, namely an upper layer 4 and a lower, light-absorbing layer 5, consists. The lower layer 5 contains - it may also consist exclusively of each - a titanium-aluminum mixed oxide TiAl q O x and / or a titanium-aluminum mixed nitride TiAl q N y and / or a titanium-aluminum mixed oxynitride TiAlqOxNy. The upper layer 4 is an oxide layer of titanium, silicon or tin of the chemical composition TiO z , SiO w or SnO v . The indices q, v, w, x, y and z each denote stoichiometric or non-stoichiometric
Verhältnis. Die untere Schicht 5 des optischen Mehrschichtsystems 3 weist bevorzugt eine Dicke D5 auf, die im Bereich zwischen 50 nm und 150 nm liegt. Die Dicke D der oberen Schicht 4 liegt im gleichen Bereich wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Bei einem solchen Verbundmaterial konnte ein nach DIN 5036 (Teil 3) bestimmter solarer Absorptionsgrad (α (AM 1 ,5)) von mehr als 94 Prozent und ein thermischer Emissionsgrad (ε(373 K)) von weniger als 6 Prozent erzielt werden. Bei den beiden Schichten 4, 5 des optischen Mehrschichtsystems 3 kann es sich dabei - wie im ersten Ausführungsbeispiel - um Schichten handeln, bei denen sich über die jeweilige Dicke D , D5 die Indizes q, v, w, x, y und/oder z verändern. Relationship. The lower layer 5 of the multilayer optical system 3 preferably has a thickness D 5 which lies in the range between 50 nm and 150 nm. The thickness D of the upper layer 4 is in the same range as in the first embodiment. In such a composite material could according to DIN 5036 (Part 3) certain solar Absorbance (α (AM 1, 5)) of more than 94 percent and a thermal emissivity (ε (373 K)) of less than 6 percent can be achieved. The two layers 4, 5 of the optical multilayer system 3 may be, as in the first embodiment, layers in which the indices q, v, w, x, y and / or over the respective thickness D, D 5 z change.
Das Verbundmaterial gemäß der in Fig. 3 dargestellten, dritten Ausführung der Erfindung weist hinsichtlich des Trägers 1 und der oberen Schicht 4 den gleichen Aufbau auf, wie das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Spezifikum dieser Ausführung besteht dabei darin, dass die untere Schicht 5 des optischen Mehrschichtsystems 3 mindestens aus zwei Teilschichten 5a, 5b besteht, von denen eine Teilschicht 5a, 5b nahezu Sauerstoff- oder stickstofffrei sein kann. Im Besonderen ist vorgesehen, dass die untere Schicht 5 des optischen Mehrschichtsystems 3 aus genau zwei Teilschichten 5a, 5b besteht, wobei die untere Teilschicht 5b aus Titan-Aluminium-Mischoxid TiAlqOx und die obere Teilschicht 5a aus Titan-Aluminium-Mischoxynitrid The composite material according to the third embodiment of the invention shown in Fig. 3 has the same structure as the second embodiment of the invention with respect to the carrier 1 and the upper layer 4. The specific feature of this embodiment consists in that the lower layer 5 of the optical multilayer system 3 consists of at least two partial layers 5a, 5b, of which a partial layer 5a, 5b can be almost free of oxygen or nitrogen. In particular, it is provided that the lower layer 5 of the multilayer optical system 3 consists of exactly two partial layers 5a, 5b, the lower partial layer 5b of titanium-aluminum mixed oxide TiAlqOx and the upper partial layer 5a of titanium-aluminum mixed oxynitride
TiAlqOxNy gebildet ist. Die untere Teilschicht 5b kann auch nichtoxidischen, insbesondere rein metallischen, Charakter haben, indem sie aus einer Titan-Aluminium-Legierung besteht. TiAlqOxNy is formed. The lower sub-layer 5b may also have non-oxidic, in particular purely metallic, character in that it consists of a titanium-aluminum alloy.
Die beiden Teilschichten 5a, 5b können jeweils bevorzugt eine Dicke D5a, D5b im Bereich von 20 nm bis 80 nm aufweisen. Auch bei einem solchen Verbundmaterial konnte ein nach DIN 5036 (Teil 3) bestimmter solarer Absorptionsgrad (a (AM 1 ,5)) von mehr als 94 Prozent und ein thermischer Emissionsgrad (ε(373 K)) von weniger als 6 Prozent erzielt werden. The two partial layers 5a, 5b may each preferably have a thickness D 5a , D 5b in the range from 20 nm to 80 nm. Even with such a composite material, it was possible to achieve a solar absorptance (a (AM 1, 5)) of more than 94 percent and a thermal emissivity (ε (373 K)) of less than 6 percent according to DIN 5036 (Part 3).
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Mittel und Maßnahmen. Wenn in der Anmeldung der Begriff„oxidisch" verwendet wird, so ist dem einerseits ein Verständnis zugrundegelegt, das beinhaltet:„Sauerstoff enthaltend", was das Vorhandensein zusätzlicher Elemente nicht ausschließt. Das bedeutet für die obere Schicht 4, dass diese - beispielsweise auf das Silicium bezogen - auch aus einem Siliciumoxycarbid bzw. -carboxid oder aus einem Siliciumoxycarbonitrid bzw. -carb- oxynitrid bestehen kann. Im Weiteren Sinne wird anmeldungsgemäß der Begriff„oxidisch" auch verstanden als„oxidiert" im Sinne einer Erhöhung der Oxydationszahl gegenüber dem elementaren Zustand, so dass es beispielsweise im Rahmen der Erfindung auch möglich ist, dass die obere Schicht 4 alternativ auch rein fluoridischen oder nitridischen Charakter aufweist. The present invention is not limited to the illustrated embodiments, but also includes all the same means and measures in the context of the invention. If the term "oxidic" is used in the application, it is based on the one hand on an understanding that includes "containing oxygen", which does not preclude the presence of additional elements. This means for the upper layer 4, that these - for example, based on the silicon - from a Siliciumoxycarbid or -carbox or from a Siliziumoxycarbonitrid or -carb- oxynitride may consist. In the further sense according to the application, the term "oxidic" is also understood as "oxidized" in the sense of increasing the oxidation number compared to the elemental state, so that it is also possible, for example in the context of the invention, that the upper layer 4 alternatively purely fluoride or nitridic Character.
Was die untere, lichtabsorbierende Schicht 5 bzw. deren Teilschichten 5a, 5b betrifft, die erfindungsgemäß ein Titan-Aluminium-Mischoxid TiAlqOx und/oder ein Titan-Aluminium-Mischnitrid TiAlqNy und/oder ein Titan-Aluminium-Mischoxynitrid TiAlqOxNy enthält bzw. enthalten, so schließt diese Zusammensetzung nicht aus, das in diesen ternären bzw. quarternären Systemen weitere Elemente, insbesondere Kohlenstoff, vorhanden sein können. Kohlenstoff kann beispielsweise bevorzugt in einem Anteil von 0 bis 10 Atomprozent enthalten sein. As regards the lower, light-absorbing layer 5 or its sub-layers 5a, 5b, the present invention, a titanium-aluminum mixed oxide TiAl q O x and / or a titanium-aluminum mixed nitride TiAlqNy and / or a titanium-aluminum mixed oxynitride TiAl q O x N y contains or contain, so this composition does not exclude that in these ternary or quaternary systems, other elements, in particular carbon, may be present. For example, carbon may preferably be contained in a proportion of 0 to 10 atomic%.
Eine Zwischenschicht 2 mit optischer Wirksamkeit, Barrierewirkung und/oder Funktion als Haftvermittler, wie sie bei der ersten Ausführung der Erfindung notwendigerweise vorhanden ist, kann optional auch bei einem Verbundmaterial nach der Art des zweiten oder des dritten Ausführungsbeispieles vorhanden sein. Die Zwischenschicht 2 muss nicht zwingend aus Aluminiumoxid bestehen. Sie kann auch aus einem anderen, insbesondere gesputterten, Metalloxid, wir beispielsweise T1O2, bestehen. An intermediate layer 2 with optical effectiveness, barrier effect and / or function as adhesion promoter, as necessarily present in the first embodiment of the invention, may optionally also be present in a composite material of the type of the second or the third embodiment. The intermediate layer 2 does not necessarily have to consist of aluminum oxide. It can also consist of another, in particular sputtered, metal oxide, for example T1O2.
Die Erfindung schließt das Vorhandensein zusätzlicher Schichten im Schichtsystem nicht aus, obwohl bevorzugt nur die vorstehend beschriebenen Schichten vorhanden sein sollten, da sie in optimaler Weise synergistisch im Sinne der Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe zusammenwirken. Insbesondere kann dadurch auf das Vorhandensein einer metallischen Reflexionsschicht im optischen Mehrschichtsystem verzichtet werden. The invention does not exclude the presence of additional layers in the layer system, although preferably only the layers described above should be present since they interact optimally synergistically in the sense of solving the problem underlying the invention. In particular, this makes it possible to dispense with the presence of a metallic reflection layer in the optical multilayer system.
Ferner ist die Erfindung nicht auf die in den Ansprüchen 1 und 5 definierten Merkmalskombinationen beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombi- nation von bestinnnnten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal der genannten Ansprüche weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die Ansprüche lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen. Furthermore, the invention is not limited to the combinations of features defined in claims 1 and 5, but may also be limited by any other combination of features. be defined by definite features of all the individual features disclosed overall. This means that in principle virtually every individual feature of the cited claims can be omitted or replaced by at least one individual feature disclosed elsewhere in the application. In this respect, the claims are to be understood merely as a first formulation attempt for an invention.
Bezugszeichen reference numeral
1 Träger 1 carrier
2 Zwischenschicht  2 intermediate layer
3 optisches Mehrschichtsystenn 3 optical multilayer system
4 obere Schicht von 3 4 upper layer of 3
5 untere Schicht von 3  5 lower layer of 3
5a obere Teilschicht von 5 5b untere Teilschicht von 5 5a upper sub-layer of 5 5b lower sub-layer of FIG
A Oberseite (Seite von 3)A top (side of 3)
B Unterseite (3 abgewandt) B underside (3 facing away)
D (Gesamt-)Dicke D (total) thickness
Di Dicke von 1  Di thickness of 1
D2 Dicke von 2 D 2 thickness of 2
D Dicke von 4  D thickness of 4
D5 Dicke von 5 D 5 thickness of 5
D5a Dicke von 5a D 5a Thickness of 5a
D5b Dicke von 5b D 5b thickness of 5b

Claims

Ansprüche claims
1 . Verbundmaterial mit einem Träger (1 ), auf den auf einer Seite (A) ein optisch wirksames Mehrschichtsystem (3) aufgebracht ist, welches aus mindestens zwei dielektrischen und/oder oxidischen Schichten (4, 5), nämlich einer oberen Schicht (4) und einer unteren, lichtabsorbierenden Schicht (5), besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die untere, lichtabsorbierende Schicht (5) ein Titan-Aluminium-Mischoxid TiAlqOx und/oder ein Titan-Aluminium-Mischnitrid TiAlqNy und/oder ein Titan-Aluminium-Mischoxynitrid TiAlqOxNy enthält, wobei die obere Schicht (4) eine oxidische Schicht des Titans, Siliciums oder Zinns der chemischen Zusammensetzung TiOz, SiOw oder SnOv ist, wobei die Indizes q, v, w, x, y und z jeweils ein stöchiometrisches oder nichtstöchiometrisches Verhältnis bezeichnen. 1 . Composite material comprising a carrier (1) on which on one side (A) an optically active multi-layer system (3) is applied, which consists of at least two dielectric and / or oxidic layers (4, 5), namely an upper layer (4) and a lower, light-absorbing layer (5), characterized in that the lower, light-absorbing layer (5) is a titanium-aluminum mixed oxide TiAl q O x and / or a titanium-aluminum mixed nitride TiAlqNy and / or a titanium-aluminum Mixed oxynitride TiAl q O x N y , wherein the upper layer (4) is an oxide layer of titanium, silicon or tin of the chemical composition TiO z , SiO w or SnO v , the indices q, v, w, x, y and z each denote a stoichiometric or non-stoichiometric ratio.
2. Verbundmaterial nach Anspruch 1 , 2. Composite material according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Indizes für die stöchiometrischen oder nichtstöchiometrischen Verhältnisse q, x, y im Bereich 0 < q und/oder x und/oder y < 3 liegen.  characterized in that the indices for the stoichiometric or non-stoichiometric ratios q, x, y are in the range 0 <q and / or x and / or y <3.
3. Verbundmaterial nach Anspruch 1 oder 2, 3. Composite material according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Indizes für die stöchiometrischen oder nichtstöchiometrischen Verhältnisse v, w, z im Bereich 1 < v und/oder w und/oder z < 2, vorzugsweise im Bereich 1 ,9 < v und/oder w und/oder z < 2 liegen.  characterized in that the indices for the stoichiometric or non-stoichiometric ratios v, w, z in the range 1 <v and / or w and / or z <2, preferably in the range 1, 9 <v and / or w and / or z < 2 lie.
4. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. Composite material according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Träger(1 ) aus Kupfer oder Aluminium besteht. characterized in that the carrier (1) consists of copper or aluminum.
5. Verbundmaterial nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 5. Composite material according to the preamble of claim 1, in particular according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Träger(1 ) aus Aluminium besteht, wobei sich unter dem optisch wirksamen Mehrschichtsystem (3) auf dem Träger (1 ) eine, vorzugsweise aus Aluminiumoxid bestehende Zwischenschicht (2), befindet, die bevorzugt eine Dicke (D2) von nicht mehr als 30 nm aufweist, und wobei die obere Schicht (4) insbesondere eine dielektrische Schicht mit einem Brechungsindex von weniger als 1 ,7 ist. characterized in that the carrier (1) consists of aluminum, wherein under the optically active multi-layer system (3) on the carrier (1), preferably consisting of alumina intermediate layer (2), which is preferably a thickness (D 2 ) of not more than 30 nm, and wherein the upper layer (4) is, in particular, a dielectric layer having a refractive index of less than 1.7.
6. Verbundmaterial nach Anspruch 5, 6. Composite material according to claim 5,
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. characterized in that the intermediate layer (2) has at least one thickness (D 2 ) of 3 nm and preferably a thickness (D 2 ) in the range of 15 nm to 25 nm.
7. Verbundmaterial nach Anspruch 5 oder 6, 7. Composite material according to claim 5 or 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (2) aus anodisch oxidiertem oder elektrolytisch geglanztem und anodisch oxidiertem Aluminium besteht, das vorzugsweise aus dem Trägermaterial gebildet ist.  characterized in that the intermediate layer (2) consists of anodized or electrolytically lucent and anodized aluminum, which is preferably formed from the carrier material.
8. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 5 bis 7, 8. Composite material according to one of claims 5 to 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die untere Schicht (5) Chromoxid der chemischen Zusammensetzung CrOr und/oder Chromnitrid der chemischen Zusammensetzung CrNs und/oder Chromoxynitrid der chemischen Zusammensetzung CrOrNs enthält, wobei die Indizes r und s jeweils ein stöchiometrisches oder nichtstöchiometrisches Verhältnis bezeichnen. characterized in that the lower layer (5) contains chromium oxide of the chemical composition CrO r and / or chromium nitride of the chemical composition CrN s and / or chromium oxynitride of the chemical composition CrO r N s , wherein the indices r and s each have a stoichiometric or non-stoichiometric ratio describe.
9. Verbundmaterial nach Anspruch 8, 9. Composite material according to claim 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Indizies für die stöchiometrischen oder nichtstöchiometrischen Verhältnisse r, s im Bereich 0 < r und/oder s < 3 liegen. characterized in that the indicia for the stoichiometric or non-stoichiometric ratios r, s are in the range 0 <r and / or s <3.
10. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9, 10. Composite material according to one of claims 1 to 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Schichten (4, 5) des optischen Mehrschichtsystems (3) Sputterschichten, insbesondere durch Re- aktivsputtern erzeugte Schichten, CVD- oder PECVD-Schichten oder durch Verdampfen, insbesondere durch Elektronenbombardement oder aus thermischen Quellen, erzeugte Schichten sind.  characterized in that the at least two layers (4, 5) of the optical multilayer system (3) are sputtered layers, in particular layers produced by reactive sputtering, CVD or PECVD layers or layers produced by evaporation, in particular by electron bombardment or from thermal sources ,
1 1 . Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 10, 1 1. Composite material according to one of claims 1 to 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das optische Mehrschichtsystem (3) aus in Vakuumfolge in einem kontinuierlichen Verfahren aufgetragenen Schichten besteht.  characterized in that the multilayer optical system (3) consists of layers deposited in vacuum sequence in a continuous process.
12. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , 12. Composite material according to one of claims 1 to 1 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die obere Schicht (4) des optischen Mehrschichtsystems (3) eine Dicke (D ) von mehr als 3 nm und maximal etwa 500 nm aufweist.  characterized in that the upper layer (4) of the multilayer optical system (3) has a thickness (D) of more than 3 nm and at most about 500 nm.
13. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 12, 13. Composite material according to one of claims 1 to 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die obere Schicht (4) und/oder die untere Schicht (5) des optischen Mehrschichtsystems (3) Kohlenstoff und/oder  characterized in that the upper layer (4) and / or the lower layer (5) of the multilayer optical system (3) comprises carbon and / or
Stickstoff enthält.  Contains nitrogen.
14. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 13, 14. Composite material according to one of claims 1 to 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die untere Schicht (5) des optischen Mehrschichtsystems (3) eine Dicke (D5) von mehr als 50 nm und maximal etwa 1 μιτι aufweist, wobei diese Dicke (D5) bevorzugt im Bereich zwischen 50 nm und 150 nm liegt. characterized in that the lower layer (5) of the optical multilayer system (3) has a thickness (D 5 ) of more than 50 nm and at most about 1 μιτι, said thickness (D 5 ) preferably in the range between 50 nm and 150 nm lies.
15. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 14, 15. Composite material according to one of claims 1 to 14,
dadurch gekennzeichnet, dass sich in einer oder mehreren der Schichten (4, 5) des optischen Mehrschichtsystems (3) die die stöchiometrischen oder nichtstöchiometrischen Verhältnisse bezeichnenden Indizes r, s q, v, w, x, y und/oder z über die Dicke (D , D5) der jeweiligen Schicht (4, 5) kontinuierlich oder sprunghaft verändern. characterized in that in one or more of the layers (4, 5) of the optical multilayer system (3), the stoichiometric or Non-stoichiometric ratios indicative of r, sq, v, w, x, y and / or z over the thickness (D, D 5 ) of the respective layer (4, 5) continuously or abruptly change.
16. Verbundmatehal nach einem der Ansprüche 1 bis 15, 16. Verbundmatehal according to any one of claims 1 to 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die untere Schicht (5) des optischen Mehrschichtsystenns (3) mindestens aus zwei Teilschichten (5a, 5b) besteht, von denen eine Teilschicht (5a, 5b) nahezu Sauerstoff- oder stickstofffrei ist.  characterized in that the lower layer (5) of the multi-layer optical system (3) consists of at least two partial layers (5a, 5b), of which a partial layer (5a, 5b) is almost free of oxygen or nitrogen.
17. Verbundmaterial nach Anspruch 16, 17. Composite material according to claim 16,
dadurch gekennzeichnet, dass die untere Schicht (5) des optischen Mehrschichtsystems (3) aus zwei Teilschichten (5a, 5b) besteht, wobei die untere Teilschicht (5b) aus Titan-Aluminium-Mischoxid TiAlqOx und die obere Teilschicht (5a) aus Titan-Aluminium-Mischoxinitrid TiAlqOxNy gebildet ist. characterized in that the lower layer (5) of the multi-layer optical system (3) consists of two partial layers (5a, 5b), the lower partial layer (5b) consisting of titanium-aluminum mixed oxide TiAl q O x and the upper partial layer (5a) made of titanium-aluminum mixed oxynitride TiAl q O x N y .
18. Verbundmaterial nach Anspruch 16, 18. Composite material according to claim 16,
dadurch gekennzeichnet, dass die untere Schicht (5) des optischen Mehrschichtsystems (3) aus zwei Teilschichten (5a, 5b) besteht, wobei die untere Teilschicht (5b) aus einer Titan-Aluminium-Legierung besteht.  characterized in that the lower layer (5) of the multilayer optical system (3) consists of two partial layers (5a, 5b), wherein the lower partial layer (5b) consists of a titanium-aluminum alloy.
19. Verbundmaterial nach Anspruch 17 oder 18, 19. Composite material according to claim 17 or 18,
dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teilschichten (5a, 5b) jeweils eine Dicke (D5a, D5b) im Bereich von 20 nm bis 80 nm aufweisen. characterized in that the two partial layers (5a, 5b) each have a thickness (D 5a , D 5b ) in the range of 20 nm to 80 nm.
20. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 19, 20. Composite material according to one of claims 1 to 19,
dadurch gekennzeichnet, dass ein nach DIN 5036, Teil 3 bestimmter Licht- Gesamtreflexionsgrad auf der Seite (A) des optischen Mehrschichtsystems (3) weniger als 5 % beträgt. characterized in that a according to DIN 5036, Part 3 certain total light reflectance on the side (A) of the optical multilayer system (3) is less than 5%.
21 . Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 20, 21. Composite material according to one of claims 1 to 20,
dadurch gekennzeichnet, dass ein nach DIN 5036 (Teil 3) bestimmter solarer Absorptionsgrad (a (AM 1 ,5)) mehr als 94 Prozent und ein thermischer Emissionsgrad (ε(373 K)) weniger als 6 Prozent beträgt.  characterized in that according to DIN 5036 (Part 3) certain solar absorptance (a (AM 1, 5)) more than 94 percent and a thermal emissivity (ε (373 K)) is less than 6 percent.
22. Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , 22. Composite material according to one of claims 1 to 21,
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.  characterized by a coil design having a width of up to 1600 mm, preferably 1250 mm, and a thickness (D) of about 0.1 to 1.5 mm, preferably about 0.2 to 0.8 mm.
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