一种高性能光热转化多基元合金氮化物薄膜及其制备方法

摘要

一种高性能光热转化多基元合金氮化物薄膜及其制备方法，采用粉末冶金法和真空电弧熔炼法成功制备出多基元合金溅射靶材，并采用真空磁控溅射镀膜工艺通过改变溅射时间和工作气压制备出不同厚度的多基元合金氮化物薄膜，为太阳能光谱选择吸收涂层提供新材料。太阳能选择吸收涂层典型结构：红外反射层、双吸收层、减反层三明治结构，该涂层具有更高的吸收率和热稳定性。本发明在抛光的不锈钢基体上溅镀单层多基元合金氮化物薄膜，经检测单层多基元合金氮化物薄膜在太阳能光谱范围较其他单层光热转化薄膜具有更高的吸收率为79.82％，且获得的多基元合金氮化物薄膜厚度均匀，与基体具有良好结合能力和耐高温性能。本发明适用于高温真空集热管，在太阳能光热领域具有广阔的应用前景。

主权项

一种高性能光热转化多基元合金氮化物薄膜的制备方法，其特征在于：首先，采用粉末冶金法制备多基元合金靶材；其次，采用真空磁控溅射镀膜工艺，充入工作气体氩气Ar和反应气体N₂，通过改变工作气压和溅射时间来获得均匀的不同厚度的多基元合金氮化物薄膜；多基元合金靶材组成成分为Al、Si及过渡金属元素Nb、Ti、Ni、Zr、Mo、Hf、Ta、W，按等摩尔比至少四种金属元素组成；粉末冶金法制备多基元合金靶材的方法是：根据设计成分将原子百分比换算成质量比分别称取各金属元素的粉末；将各金属元素的粉末(纯度>99.9％)按等原子比研磨混合均匀，热等静压成形烧结获得所需的溅射靶材。