[发明专利]一种碳化钛-碳化钨紫色太阳能选择性吸收涂层及其制备方法

摘要

本发明公开了一种碳化钛‑碳化钨紫色太阳能选择性吸收涂层及其制备方法，其中该涂层从底层到表面依次包括吸热体基底，吸收层和减反射层。所述吸收层的材料为碳化钛和碳化钨的复合物，采用双靶共溅射制备，厚度为60~90 nm，该复合物中钨原子百分比为8~15%。所述减反射层为氧化铝，厚度为50~100 nm。本发明制备的涂层在大气质量因子AM1.5条件下，吸收率为≥0.90，发射率≤0.13；该涂层具有很好的色彩稳定性和抗腐蚀性能。本发明提供的涂层具有高吸收率、低发射率，良好的热稳定性能及耐腐蚀性能等特点。该涂层制备工艺简单、原料来源丰富、价格低廉、操作方便、易于控制，在太阳能热利用和热发电领域具有广阔的实用价值和应用前景。

主权项

1.一种碳化钛‑碳化钨紫色太阳能选择性吸收涂层的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：（1）吸热体基底的处理：将吸热体基底去除表面附着的杂质后，其中吸热体基底为抛光不锈钢片，在丙酮和乙醇中分别超声清洗10‑20分钟，氮气吹干，真空保存；（2）吸收层的制备：采用纯度为99.99%的碳化钛和碳化钨作为磁控溅射靶材；采用双靶共溅射方法制备吸收层，其中碳化钛采用直流磁控溅射，碳化钨采用射频磁控溅射方法，将真空室预抽本底真空至1.0×10‑6‑7.0×10‑6 Torr；调整碳化钛靶材的溅射功率密度为6‑10 W/cm2，碳化钨靶材的溅射功率密度为2‑5 W/cm2，溅射沉积时氩气的进气量为20‑100 sccm，开始在吸热体基底上沉积碳化钛和碳化钨的复合物；其中吸收层复合物中钨原子百分比为8‑15%，吸收层厚度为60‑90 nm；（3）减反射层的制备：吸收层制备完毕后，以纯度99.99%的Al2O3作为磁控溅射靶材，控制Al2O3靶材的溅射功率密度在5‑10 W/cm2，溅射沉积时氩气的进气量为20‑100 sccm，采用射频磁控溅射在吸收层上溅射制备减反射层，其中减反射层厚度为50‑100 nm。