多级离子注入法制备太阳选择性吸收膜

尝试采用离子注入法制备太阳选择性吸收膜层。利用多级离子注入后纵向浓度分布呈梯度分布的原理,对纯铝表面溅射Ti膜后进行了3种方案的多级N离子注入。测试了样品的吸收率和发射率,对各方案制备的样品进行了性能比较,并用X射线衍射仪分析了物相组成,用俄歇扫描系统分析了纵向元素的分布,用弯折法测试了膜层结合力。结果发现,膜层吸收率均在0.94以上,但发射率普遍偏大。太阳选择吸收性最好的样品吸收率α为0.95、发射率ε为0.21,膜层中含有TiN_(0.76)、TiN_(0.6)O_(0.4)、TiO、Al_2Ti、Al_3Ti等物相,氮元素在纵向由最表面到铝基体梯度递减,膜层与基底结合力良好。

离子镀钛-离子注氮复合法制备太阳光选择性吸收膜

利用离子镀钛膜后在60 kV+50 kV+40 kV+30 kV+20 kV+10 kV六级氮离子注入的复合方法在铝表面制备出了渐变型太阳光选择性吸收膜层;对制备的膜进行了反射率测量,并由此计算了太阳光谱吸收率;同时测量了膜的热发射率;用扫描电镜观察了膜表面形貌,用XPS光电子能谱仪对膜层进行了表层分析,并用俄歇能谱仪分析了元素纵向分布。结果表明:氮离子六级注入后膜的太阳光吸收率高达99.66%,其热发射率为0.31,膜层中钛、氮和铝的相互扩散造成膜的热发射率偏大,而膜层表面生成的TiO2、TiN和碳单质等有利于减少热能的损耗;氮元素在膜层中呈梯度分布,这有利于对太阳光的吸收。