[發明專利]一種耐高溫太陽能選擇性吸收涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 201710289087.2
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107190239A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 高祥虎;劉剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/16;C23C14/06;C23C14/08;F24J2/48
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司62002
• 代理人: 周瑞華

1.一種耐高溫太陽能選擇性吸收涂層，其特征在于該涂層由下而上依次包括吸熱體基底、吸收層和減反射層；所述吸熱體基底為拋光不銹鋼片，所述的吸收層材料為碳化鋯和稀土釔的復合物，所述的減反射層材料為氧化鋁。

2.如權利要求1所述的涂層，其特征在于所述吸收層復合物的厚度為240-300 nm。

3.如權利要求1所述的涂層，其特征在于所述吸收層復合物中稀土釔的原子百分比為0.1-1%。

4.如權利要求1所述的涂層，其特征在于所述減反射層的厚度為50-100 nm。

5.如權利要求1所述的涂層，其特征在于所述吸熱體基底的拋光不銹鋼片粗糙度值為0.5-2 nm。

6.如權利要求1至5中任一項所述耐高溫太陽能選擇性吸收涂層的制備方法，包括以下工藝步驟：

1）吸熱體基底的處理：將吸熱體基底去除表面附著的雜質后，分別在丙酮和乙醇中分別超聲清洗10-20分鐘，氮氣吹干，真空保存；

2）吸收層的制備：采用純度為99.99%的碳化鋯和純度為99.99%的稀土釔作為磁控濺射靶材；采用雙靶共濺射方法制備吸收層，其中碳化鋯采用直流磁控濺射，稀土釔采用射頻磁控濺射方法，將真空室預抽本底真空至1.0×10^-6-5.0×10^-6 Torr；調整碳化鋯靶材的濺射功率密度為4-8 W/cm^-2，稀土釔靶材的濺射功率密度為0.08-0.3 W/cm^-2，濺射沉積時氬氣的進氣量為20-50 sccm，開始在吸熱體基底上沉積碳化鋯和稀土釔的復合物，厚度為240-300 nm；

3）減反射層的制備：吸收層制備完畢后，以純度99.99%的Al₂O₃作為磁控濺射靶材，控制Al₂O₃靶材的濺射功率密度在5-8 W/cm^-2，濺射沉積時氬氣的進氣量為20-50 sccm，采用射頻磁控濺射在吸收層上濺射制備減反射層，厚度為50-100 nm。

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于所述步驟2）中吸收層濺射過程中吸熱體基底溫度為150-250℃。

8.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于所述步驟3）中減反射層濺射過程中吸熱體基底溫度為150-250℃。