Ti合金氮化物选择性吸收膜系及其制备方法

摘要

本发明公开了一种Ti合金氮化物选择性吸收膜系。该吸收膜系包括：金属衬底、在衬底上依次沉积的Ti合金氮化物选择性吸收膜层、减反射介质膜层、SiO2保护膜层。本发明的吸收膜系对太阳能的吸收率大于97%，发射率小于3%，具有光热转换效率高和集热效率好的特点。本发明的吸收膜系在保持高吸收率和低发射率的前提下，通过调节Ti合金成份可以满足太阳能热水器、太阳能空调等光热产品的多样化和个性化需求。由于本发明Ti合金氮化物选择性吸收膜系结构简单，不涉及氧元素沉积问题，具有制备工艺简单、使用靶材数量少的特点，因此可以极大提高生产效率，降低工业大规模生产的成本，对太阳能选择性吸热膜领域的发展有着十分重要的意义。

主权项

一种Ti合金氮化物太阳能选择性吸收膜系，包括金属衬底（1）、Ti合金氮化物薄膜（2）、氮化硅或氮化铝或其组合薄膜（3）和二氧化硅薄膜（4），其特征在于：所述的膜系结构为：在金属衬底（1）上依次沉积Ti合金氮化物薄膜（2）、氮化硅或氮化铝或其组合薄膜（3）和二氧化硅薄膜（4）；所述的金属衬底（1）是Cu箔片，Al箔片，或者是表面沉积一层Cu薄膜的Al、Ni、玻璃或不锈钢箔片，或者是表面沉积一层红外高反射的Ag薄膜的Al、Ni、不锈钢或Cu箔片；所述的Cu薄膜的厚度范围为50‑350nm，其优选范围为100‑150nm；所述的Ag薄膜厚度范围为8‑20nm，其优选范围为10‑15nm；所述的Ti合金氮化物薄膜（2）的厚度范围为80‑120nm，其优选范围为95‑105nm，膜层材料为TiAlN、TiSiN及TiAlSiN中的一种或几种，其中Ti、Al或Si、N三种元素的原子比为Ti：Al、Si：N=0.2～0.5：0.5～0.8：1.0，优选的原子比为Ti：Al、Si：N=0.3～0.4：0.6～0.7：1.0；所述的氮化硅或氮化铝或其组合薄膜（3）为Si3N4或AlN或其组合，厚度范围为20‑50nm，其优选范围为25‑35nm；所述的二氧化硅薄膜（4）厚度范围为50nm‑150nm，其优选范围为70‑90nm范围内。