[发明专利]一种高熵合金基高温太阳能吸收涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种高熵合金基高温太阳能吸收涂层，其特征在于：该涂层由抛光不锈钢片构成的吸热体基底、W构成的红外反射层、AlCrWTaTiNbN构成的主吸收层、AlCrWTaTiNbNO构成的次吸收层和SiO₂构成的减反射层组成；所述主吸收层是指采用等摩尔比的金属Al、Cr、W、Ta、Ti、Nb通过熔炼法制备的AlCrWTaTiNb高熵合金的氮化物；所述次吸收层是指采用等摩尔比的金属Al、Cr、W、Ta、Ti、Nb通过熔炼法制备的AlCrWTaTiNb高熵合金的氮氧化物；所述吸热体基底的粗糙度值为0.5~3 nm；所述红外反射层的厚度为30~60 nm；所述主吸收层的厚度为25~60 nm；所述次吸收层的厚度为35~75 nm；所述减反射层的厚度为40~80nm；所述AlCrWTaTiNb高熵合金是指将等摩尔比的金属Al、Cr、W、Ta、Ti、Nb放入石墨坩埚内，然后将其放入真空熔炼炉并抽真空至6×10^-6~9×10^-6 Torr，于3600~4100℃熔融后浇筑成型，经切割、打磨即得。

2.如权利要求1所述的一种高熵合金基高温太阳能吸收涂层的制备方法，包括以下步骤：

⑴对吸热体基底进行处理；

⑵在处理后的所述吸热体基底上制备红外反射层：以纯度为99.99%的W作为磁控溅射靶材，在氩气气氛中采用直流磁控溅射方法制得；其中工作参数：真空室预抽本底真空至3.0×10^-6~6.0×10^-6Torr；W靶材的溅射功率密度为3.0~7.2W/m² ，溅射沉积时氩气的进气量为20~60 sccm，沉积W厚度为30~60 nm；

⑶在所述红外反射层上制备主吸收层：以纯度为99.9%的AlCrWTaTiNb高熵合金作为溅射靶材，在氩气与氮气气氛中采用射频反应磁控溅射方法制得；其中工作参数：AlCrWTaTiNb靶材的溅射功率密度为2.0~6.5W/cm² ，溅射沉积时氩气的进气量为20~60sccm，氮气的进气量为0.5~6sccm，沉积AlCrWTaTiNbN的厚度为25~60nm；

⑷在所述主吸收层上制备次吸收层：以纯度为99.9%的AlCrWTaTiNb高熵合金作为溅射靶材，在氩气和氮气及氧气气氛中采用射频反应磁控溅射方法制得；其中工作参数：AlCrWTaTiNb靶材的溅射功率密度为2.0~6.5W/cm² ，溅射沉积时氩气的进气量为20~60sccm，氮气的进气量为5~15sccm，氧气的进气量为2~8sccm，沉积AlCrWTaTiNbNO厚度为35~75 nm；

⑸在所述次吸收层上制备减反射层：以纯度99.99%的SiO₂作为磁控溅射靶材，在氩气气氛中采用射频磁控溅射方法制得；其中工作参数：SiO₂靶材的溅射功率密度为5~10W/cm² ，溅射沉积时氩气的进气量为20~60 sccm，沉积厚度为40~80 nm。

3.如权利要求2所述的一种高熵合金基高温太阳能吸收涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤⑴中吸热体基底的处理是指去除基底抛光不锈钢片表面附着的杂质后，分别在丙酮和无水乙醇中超声清洗10~20分钟，氮气吹干保存。