专利名称:光谱选择性吸收黑铝涂层及制造方法
本发明属于涂层材料及其方法。
目前，涂层大致可分为涂料型、化学型以及真空反应型几类。现在广泛应用于太阳能热水器的是黑色涂料，如黑板漆、硫化铅等涂料，它们虽然具有成本低，便于大面积应用的特点，但是涂层的热发射率较大，太阳吸收率(α)与热发射率(ε)的比值(α/ε)，一般只能达到1～3;黑铜、黑镍等电化学型涂层，虽然α/ε比值可接近10，但是主要适用于金属底材，成本高，不能大面积生产。再一种真空反应镀黑铬涂层，由于铬来源缺乏，成本高而且不能实现大面积连续镀膜本发明的目的在于提供一种光谱选择吸收特性好的黑铝涂层及制造方法，它既具有电化学型涂层高的α/ε比值，而又可以广泛用于金属、玻璃及有机薄膜等多种底材料，具有原料来源丰富、工艺成本低，可望大面积连续生产等优点。可望为太阳能光热转换提供一种可连续生产、光谱选择吸收特性好的新涂层，也可望为人造卫星提供一种太阳吸收率与红外热发射率比值较高的温控涂层。
本发明提供的光谱选择吸收特性好的黑铝涂层，它的主要成份为金属铝，其余为氧、氮等微量元素。制造这种涂层采用的是真空镀膜工艺，通过蒸镀时的气氛和压力的控制，制备出光谱选择别性好的黑铝涂层，蒸镀时的气氛一般为空气，铝蒸气分压为(7.5～9)×103乇。用本发明制备的涂层的太阳能吸收率＞0.87，红外热发射率＜0.13。
作为本发明的一个最佳实施例是使用真空镀膜仪，以直径为1.5mm的螺旋状钨丝或石墨坩埚作为加热器，用纯度高于99.99%的铝丝作为蒸发源，通过针阀将蒸发时的蒸气压控制在8×10-31乇左右，即获得具有上述吸收率和发射率特性的光谱选择性吸收黑铝涂层。
本发明所述的黑铝涂层的优点是(1)与涂料型选择性吸收涂层相比本发明提供的黑铝涂层的光谱选择吸收特性好。目前广泛使用的黑色涂料α/ε＝1～3而本发明提供的黑铝涂层的(α/ε)比值，可高达8～15;
(2)与化学型选择性吸收涂层相比本发明提供的黑铝涂层，可适用于金属、玻璃及有机材料等多种底材而又具有成本低，可以大面积生产等优点;
(3)与反应蒸镀黑铬等涂层相比本发明提供涂层原料来源丰富，具有成本低、制造工艺简单，容易实现连续生产等优点。
权利要求
1.一种光谱选择吸收特性好的涂层材料，其特征在于主要是金属铝组成的黑铝涂层。
2.按权利要求
1所述的涂层材料生产方法，包括控制蒸镀时的气氛和压力，其特征在于气氛一般为空气，铝蒸气分压为(7.5～9)×10-3乇。
专利摘要
本发明属于涂层材料和制造方法。通过采用真空镀膜工艺，控制蒸镀时的气氛和压力，制备一种具有光谱选择特性好的黑铝镀层。该涂层的太阳能吸收率大于0.87，红外热发射率大于0.13且可适金属、玻璃及有机材料等多种类型的底材，具有制备工艺简单，可实现大面积连续生产等优点，是一种有广泛应用前景的太阳能光热利用材料。
文档编号C23C14/14GK85100509SQ85100509
公开日1986年8月13日 申请日期1985年4月1日
发明者胡行方, 秦淑引, 田静芬, 胡美凤 申请人:中国科学院上海硅酸盐研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan