[发明专利]一种高温太阳能选择性吸收涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种高温太阳能选择性吸收涂层，其特征在于，涂层包括三层膜，从基体到表面依次为红外反射层、吸收层和减反射层；

第一层红外反射层由Ti膜、Al膜或者TiAl合金膜之中的任何一种组成，厚度在50～250nm；第二层吸收层包括两个亚层结构，两个亚层均为TiAlCN+TiAl膜，第一亚层和第二亚层的厚度均为50～100nm，第一亚层TiAl的体积百分比大于第二亚层TiAl的体积百分比，第一亚层与红外反射层接触，第二亚层与减反射层接触；第三层减反射层由TiO₂膜或者Al₂O₃膜中任何一种组成，厚度均为20～60nm。

2.根据权利要求1所述的一种高温太阳能选择性吸收涂层，其特征在于，所述吸收层的第一亚层TiAl的体积百分比比第二亚层TiAl的体积百分比大10％。

3.根据权利要求1所述的一种高温太阳能选择性吸收涂层，其特征在于，所述吸收层的第一亚层TiAl的体积百分比为20～40％。

4.根据权利要求1所述的一种高温太阳能选择性吸收涂层，其特征在于，所述吸收层的第二亚层TiAl的体积百分比为10～30％。

5.根据权利要求1所述的一种高温太阳能选择性吸收涂层，其特征在于，所述的TiAlCN+TiAl膜是通过如下方法制备得到：

采用金属Ti靶和Al靶中频磁控溅射方法，反应气体为N₂和C₂H₂，首先，将真空室预抽本底真空至4×10^-3～5×10^-3Pa，然后通入Ar、N₂和C₂H₂的混合气，Ar的流量为100～140sccm，N₂的流量为30～60sccm，C₂H₂的流量为5～8sccm，调节溅射气压为3×10^-1～4×10^-1Pa，分别开启Ti和Al靶电源，溅射时，调整Ti靶溅射电压为380～450V，溅射电流为8～10A，Al靶溅射电压为380～450V，溅射电流为8～10A，制备第一亚层TiAlCN+TiAl膜；增加N₂的流量，制备第二亚层TiAlCN+TiAl膜。

6.一种高温太阳能选择性吸收涂层的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

步骤一：在基体上制备第一层红外发射层；

采用纯金属靶中频磁控溅射方法制备在基体表面，纯金属靶为Ti靶和/或Al靶，以Ar气作为溅射气体制备Ti膜、Al膜或者TiAl合金膜，红外发射层厚度在50～250nm；

步骤二：在第一层涂层上制备第二层吸收层；

采用金属Ti靶和Al靶中频磁控溅射方法，通入Ar、N₂和C₂H₂的混合气体，Ar的流量为100～140sccm，N₂的流量为30～60sccm，C₂H₂的流量为5～8sccm，在红外反射层上制备第一亚层TiAlCN+TiAl膜，厚度为50～100nm；

增加N₂的流量为40～70sccm，继续制备第二亚层TiAlCN+TiAl膜，厚度为50～100nm；

步骤三：在第二层上制备第三层减反射层；

第三层减反射层由TiO₂或者Al₂O₃膜构成；

当由TiO₂膜构成时：采用Ti靶中频溅射方法，以Ar气作为溅射气体，通入O₂作为反应气体制备，调节Ar与O₂流量比为1.5∶1～2∶1，制备厚度为20～60nm的TiO₂膜；

当由Al₂O₃膜构成时：采用Al靶中频磁控溅射方法，通入惰性气体Ar作为溅射气体，制备厚度为20～60nm的Al₂O₃膜。