一种用于改变智能热控材料控温能力的薄膜及其制备方法_2

文档序号:8248246阅读:来源:国知局
在智能热控材料La0 7Caa3Μη03上的镀膜顺序和膜层厚度依次为136nm锗、150nm氟化镁、90nm锗、160nm氟化镁、40nm娃、165nm氟化镁、40nm娃、150nm氟化镁和25nm娃。然后,采用蒸发镀膜设备按照镀膜顺序依次进行各层膜的沉积,同时,在沉积的过程中采用光学膜厚系统监测膜层厚度,保证膜层厚度达到设计要求。
[0052]步骤4:基底降温:
[0053]镀膜完成后,让基底自然冷却至室温。
[0054]至此,制备过程结束。
[0055]未镀膜与镀膜比较:未镀膜的Laa7Sra(&(|.鄭03的太阳吸收率为0.86,红外发射率变化量为0.43 ;通过在Laa7SraiCaa2MnO3上镀制上述光学多层膜,La。.TSraiCaa2MnO3智能热控材料的太阳吸收率变为0.28,红外发射率为0.41。由此可见,镀膜后,太阳吸收率大幅度减小,而红外发射率几乎未发生改变。
[0056]实施例2:采用蒸发法,选用硅和锗作为第一膜层的材料,选用氟化镁作为第二膜层的材料;在¥02上制备多层膜。
[0057]步骤1、加热基底:
[0058]以涂有智能热控材料的热控对象作为镀膜基底,在真空度为2X 10_4Pa的条件下,加热基底至400开尔文。
[0059]步骤2、离子束清洗基底:
[0060]基底加热完成后,用能量为10eV的离子束在充满氩气的工作环境中轰击清洗基底5分钟至25分钟。
[0061 ] 步骤3、多层薄膜沉积:
[0062]选用硅和锗作为第一膜层的材料,选用氟化镁作为第二膜层的材料;以第一膜层和第二膜层交替层叠为设计原则,利用麦克劳德膜层设计软件或TFC软件,根据对镀膜后智能热控材料的太阳吸收率和红外发射率的要求,得到所选取的各种材料在智能热控材料在乂02上的镀膜顺序和膜层厚度依次为136nm锗、150nm氟化镁、90nm锗、160nm氟化镁、40nm娃、165nm氟化镁、40nm娃、150nm氟化镁和25nm娃。然后,采用蒸发镀膜设备按照镀膜顺序依次进行各层膜的沉积,同时,在沉积的过程中采用光学膜厚系统监测膜层厚度,保证膜层厚度达到设计要求。
[0063]步骤4:基底降温:
[0064]镀膜完成后,让基底自然冷却至室温。
[0065]至此,制备过程结束。
[0066]未镀膜与镀膜比较:未镀膜的乂02的太阳吸收率为0.46,高低温发射率变化量为0.45 ;通过在其上镀制上述光学多层膜,VO2智能热控材料的太阳吸收率变为0.32,高低温红外发射率变化量为0.43。由此可见,镀膜后,太阳吸收率有所减小,而红外发射率几乎未发生改变。
[0067]实施例3:采用溅射法,选用硅和锗作为第一膜层的材料靶材,选用氟化镁作为第二膜层的材料靶材;在Laa 825Srai75MnOj制备多层膜。
[0068]步骤1、加热基底:
[0069]以涂有智能热控材料的热控对象作为镀膜基底,在真空度为2X 10_4Pa的条件下,加热基底至400开尔文。
[0070]步骤2、离子束清洗基底:
[0071]基底加热完成后,用能量为10eV的离子束在充满氧气的工作环境中轰击清洗基底5分钟至25分钟。
[0072]步骤3、多层薄膜沉积:
[0073]选用硅和锗作为第一膜层的材料,选用氟化镁作为第二膜层的材料;以第一膜层和第二膜层交替层叠为设计原则,利用麦克劳德膜层设计软件或TFC软件,根据对镀膜后智能热控材料的太阳吸收率和红外发射率的要求,得到所选取的各种材料在智能热控材料在乂02上的镀膜顺序和膜层厚度依次为I 1nm锗、260nm氟化镁、75nm锗、220nm氟化镁、40nm娃、180nm氟化镁、40nm娃、120nm氟化镁、40nm娃和20nm氟化镁。然后,将待派射的材料革巴材置于阴极,对该工作环境通电,使氩离子轰击待溅射的材料靶材,并按照镀膜顺序依次进行各层膜的沉积,同时,在沉积的过程中采用光学膜厚系统监测膜层厚度,保证膜层厚度达到设计要求。
[0074]步骤4:基底降温:
[0075]镀膜完成后,让基底自然冷却至室温。
[0076]至此,制备过程结束。
[0077]未镀膜与镀膜比较:未镀膜的Laa 825Srtl.17鄭03的太阳吸收率为0.87,高低温发射率变化量为0.41 ;通过在Laa 825Srai75MnO3上镀制上述光学多层膜,La a 825SrQ.175Μη03智能热控材料的太阳吸收率变为0.25,高低温红外发射率变化量为0.41。由此可见,镀膜后,太阳吸收率有所减小,而红外发射率未发生改变。
[0078]实施例4:采用溅射法,选用硅和锗作为第一膜层的材料,选用氟化镁作为第二膜层的材料;在¥02上制备多层膜。
[0079]步骤1、加热基底:
[0080]以涂有智能热控材料的热控对象作为镀膜基底,在真空度为2X 10_4Pa的条件下,加热基底至400开尔文。
[0081]步骤2、离子束清洗基底:
[0082]基底加热完成后,用能量为10eV的离子束在充满氩气和氧气的混合气体工作环境中轰击清洗基底5分钟至25分钟。
[0083]步骤3、多层薄膜沉积:
[0084]选用硅和锗作为第一膜层的材料,选用氟化镁作为第二膜层的材料;以第一膜层和第二膜层交替层叠为设计原则,利用根据麦克劳德膜层设计软件或TFC软件,根据对镀膜后智能热控材料的太阳吸收率和红外发射率的要求,得到所选取的各种材料在智能热控材料在VO2上的镀膜顺序和膜层厚度依次为IlOnm锗、260nm氟化镁、75nm锗、220nm氟化镁、40nm娃、180nm氟化镁、40nm娃、120nm氟化镁、40nm娃和20nm氟化镁。然后,将待派射的材料靶材置于阴极,对该工作环境通电,使氩离子轰击待溅射的材料靶材,并按照镀膜顺序依次进行各层膜的沉积,同时,在沉积的过程中采用光学膜厚系统监测膜层厚度,保证膜层厚度达到设计要求。
[0085]步骤4:基底降温:
[0086]镀膜完成后,让基底自然冷却至室温。
[0087]至此,制备过程结束。
[0088]未镀膜与镀膜比较:未镀膜的乂02的太阳吸收率为0.46,高低温发射率变化量为0.45 ;通过在其上镀制上述光学多层膜,VO2智能热控材料的太阳吸收率变为0.25,高低温红外发射率变化量为0.42。由此可见,镀膜后,太阳吸收率有所减小,而红外发射率几乎未发生改变。
[0089]综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于改变智能热控材料控温能力的薄膜,镀制在智能热控材料上;其特征在于,所述薄膜由折射率高、太阳吸收率低、红外透过率高的第一膜层和折射率低、太阳吸收率低、红外透过率高的第二膜层组成; 所述第一膜层和第二膜层交替层叠; 所述第一膜层的材料选用硫化锌、砸化锌、硅和锗中的一种或两种以上; 所述第二膜层的材料选用氟化镁和氟化铱中的一种或两种; 选用的各种材料的厚度和层叠顺序根据对镀膜后智能热控材料的太阳吸收率和红外发射率的要求进行设计;每种材料作为单独的膜层出现。
2.如权利要求1所述的薄膜,其特征在于,所述第一膜层和第二膜层共8?14层。
3.一种用于改变智能热控材料控温能力的薄膜的制备方法,其特征在于,具体包括: 步骤一、加热基底: 以涂有智能热控材料的热控对象作为镀膜基底,在真空条件下,加热基底至350开尔文?500开尔文; 步骤二、离子束清洗基底: 在氩气和氧气的混合气体、纯氩气或纯氧气工作环境,使用离子束轰击的方式清洗基底; 步骤三、薄膜沉积: 从硫化锌、砸化锌、硅和锗中选取一种以上作为第一膜层的材料,选取氟化镁和/或氟化铱作为第二膜层的材料;以第一膜层和第二膜层交替层叠为设计原则,利用膜层设计软件,根据对镀膜后智能热控材料的太阳吸收率和红外发射率的要求,计算选取的各种材料的镀膜顺序和膜层厚度,采用蒸发法或溅射法依次进行各层膜的沉积,同时在沉积过程中采用光学膜厚系统监测膜层厚度; 步骤四、基底降温: 镀膜完成后,基底自然冷却至室温。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一膜层和第二膜层共8?14层。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述真空条件为:真空度小于或等于5.0XKT3Pa0
【专利摘要】本发明公开了一种用于改变智能热控材料控温能力的薄膜及其制备方法。使用本发明能够不改变自身红外发射率的情况下,在智能热控材料表面镀制多层高红外透过率、低太阳吸收率的材料,以降低太阳吸收率,提高自主控温能力,扩大了应用范围。
【IPC分类】C23C14-06, B32B9-00, C23C14-22
【公开号】CN104561897
【申请号】CN201410842079
【发明人】吴春华, 董茂进, 王志民, 王虎, 杨淼
【申请人】兰州空间技术物理研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月30日
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1