[发明专利]一种纳米复合Cr-Al-O太阳光谱选择吸收涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米复合Cr-Al-O太阳光谱选择吸收涂层，其特征在于：该吸收涂层是在不锈钢的基底上依次沉积有红外高反射层、低氧吸收层、中氧吸收层和高氧减反射层，其中：红外高反射层材料为纯金属Cr；低氧吸收层和中氧吸收层均为Cr-Al合金纳米晶与非晶相（Al₂Cr）-O_X的复合材料，其中低氧吸收层X的范围为0.67≤X≤0.75，中氧吸收层的X的范围为0.8≤X≤0.9；高氧减反射层为非晶(Al₂Cr)O_X材料，其中X的范围为1≤X≤1.2。

2.如权利要求1所述的纳米复合Cr-Al-O太阳光谱选择吸收涂层，其特征在于：所述吸收涂层的整体厚度在600nm～820nm，其中：

1）红外高反射层的厚度为500-600纳米；

2）低氧吸收层的厚度为65-75纳米；

3）中氧吸收层的厚度为40-50纳米；

4）高氧减反射层的厚度为45-55纳米。

3.如权利要求1所述的纳米复合Cr-Al-O太阳光谱选择吸收涂层，其特征在于：所述

低氧吸收层中Cr-Al合金纳米晶的大小为2-5纳米；中氧吸收层中Cr-Al合金纳米晶的大小为2-3纳米。

4.一种如权利要求1所述的纳米复合Cr-Al-O太阳光谱选择吸收涂层的制备方法，其特征在于：在制备过程中基底保持旋转，利用电弧放电法制备涂层，具体步骤如下： 

1）在经过化学清洗的基底上沉积红外高反射层，该红外高反射层材料为纯金属Cr；

2）在红外高反射层上依次沉积低氧吸收层和中氧吸收层，该低氧吸收层和中氧吸收层为Cr-Al合金纳米晶与非晶相（Al₂Cr）-O_X的复合材料，其中低氧吸收层X的范围为0.67≤X≤0.75，中氧吸收层的X的范围为0.8≤X≤0.9；高氧减反射层为非晶(Al₂Cr)O_X材料；

3）在中氧吸收层上沉积高氧减反射层，该高氧减反射层为为非晶(Al₂Cr)O_X材料，其中X的范围为1≤X≤1.2。

5.如权利要求4所述的纳米复合Cr-Al-O太阳光谱选择吸收涂层的制备方法，其特征在于：

1）所述的Cr层的沉积条件为：电弧功率为 1.4-1.6千瓦，真空度为 10^-3-10^-2Pa，基底偏压为-800到-1000V ；

2）所述的低氧吸收层的沉积条件为：氧气和氩气环境下，电流30-50A，对应的电弧功率为0.6-1千瓦，氧流量15-25 SCCM，真空度为0.4-0.6Pa，基底偏压为-100到-200V；

3）所述的中氧吸收层的沉积条件为：氧气和氩气环境下，电流30-50A，对应的电弧功率为0.6-1千瓦,氧流量30-40 SCCM，真空度为0.4-0.6Pa，基底偏压为-100到-200V；

4）所述的高氧层的沉积条件为：氩气和过量氧气环境下，电流30-50A，对应的电弧功率为0.6-1千瓦,氧流量50-160SCCM，真空度为0.5-2Pa，基底偏压为-100到-200V。

6.如权利要求4所述的纳米复合Cr-Al-O太阳光谱选择吸收涂层的制备方法，其特征在于：所述吸收涂层的整体厚度在600nm～820nm，其中：

1）高反射层的厚度为500-600纳米；

2）低氧吸收层的厚度为65-75纳米；

3）中氧吸收层的厚度为40-50纳米；

4）高氧减反射层的厚度为45-55纳米。

7.如权利要求4所述的纳米复合Cr-Al-O太阳光谱选择吸收涂层的制备方法，其特征在于：所述低氧吸收层中Cr-Al合金纳米晶的大小为2-5纳米；中氧吸收层中Cr-Al合金纳米晶的大小为2-3纳米。

8.如权利要求4所述的纳米复合Cr-Al-O太阳光谱选择吸收涂层的制备方法，其特征在于：所述基底的转速范围在3-5rpm。