太阳能真空集热管镀膜工艺调整.pdf

太阳能真空集热管镀膜工艺调整编制吸收膜系最简单的方法是以放电曲线为基础，渐变选取氮气量或电压 值，并在选取点沉积不同厚度 低吸收层和减反层相对变厚，在可见至近红外区 域必定会有一个相长干涉峰 放电电压最低时膜内加厚100% 的 AlN，就是减反射 层，再加氮气已经没有意义只会造成溅射压强升高，溅射粒子被散射）影响红外反射高低的主要因素是膜系中高吸收层，加厚时在降低高反射峰的 同时也会使 2500nm的反射下降，即发射率升高氮气量的相对降低以及沉积时间的延长会使长波长处的反射下降，膜系发射 率会上升中等吸收层对 2500nm处的反射比的影响比较敏感， 吸收层厚，反射比下降 中低吸收膜越厚，干涉效应越明显，相长相消的峰位由他们的厚度决定膜系填 充因子确定后（氮气量和放电电流确定后），膜系的光谱反射仅与每个单层膜的 厚度有关随着膜系中膜层填充因子的减小， 膜系反射曲线中的相消干涉点向左移动速 度加快，即：膜层填充因子越小，膜的吸收越小，对膜系干涉效应的影响越大；膜系中应尽可能的减少较高吸收的膜层，产生的吸收损失通过干涉效应去弥 补层数优化认为，四层AlN-Al 膜系具有高的吸收和低的发射1、膜系中吸收层少干涉效应明显；2、膜系中吸收层越少，改变它们的填充因子对膜系性能的影响越大，制作 时对参数的控制应更加严格；3、填充因子只要在一定范围变化，再通过膜厚的调整，同样可以得到性能 优异的膜系；4、较大的填充因子膜层可以增加膜系的吸收，同时也会使膜系发射率上升；5、相对较小的填充因子膜层会使膜系干涉效应加强，必须通过厚度调节干 涉相长和相消的峰值位置；高填充因子膜被认为是高吸收层，低填充因子认为是低吸收层1、高吸收层对膜系的长波长性能的影响明显，当厚度增加时，会有更多的 光线被吸收，长波反射幅度降低，增加了膜系的发射率；厚度太低，长波长有较 高的反射比，膜的发射率较低，但是在可见光和紫外区反射增加，吸收率降低。

高吸收层有一个极值，超过该值对膜系性能影响很小；2、低吸收层承接高吸收层和减反射层，对膜系的影响主要表现在近紫外和 可见光区的干涉峰上，当低吸收层的厚度太厚或太薄，都会带来明显的干涉 峰按以上方法调试能得到较好的实际使用效果注：有时测试结果很好时并不代表膜系的实际性能就好，这是由于测试设备 本身的缺陷造成的短波长时 （测吸收部分） 所选择的几个波长点只要都在较小就 会有“高的”吸收率， 发射率测试时一般测试100℃以下的波长具有的反射率 （发 射率、吸收率），因此好多大厂商并不单纯追求高吸收率了，除非有特殊用途 太阳雨要求吸收率达88 以上就可以了， 但综合热损必须达标， 高温发射率要低在实际调试过程一般先熟悉测试设备所设定的测试点波长在进行调试在现 有工艺基础上测试，记录一结果a，然后将被测试管加温至400℃再测试，记录 结果 b, 比较 a 与 b，b 较大时减一下时间， b 较小时增加时间；如此反复操作， 直到选择一个吸收率相对较高的时间；（调整时间时，其他不要调整）在时间 不变的前提下，再调整流量，逐渐增加，再对比测试进行微调本底真空后：实际使用中以可以起靶为标准，一般定在0.01 帕左右，氩气：认为真空室内没有其他气体就可以了。

本底达到后，开光栏阀，此时 压强会自然上升，当压强稳定后，记录压强值； 此值的 5--15 倍既可作为工作压 强，通氩气，使真空室的压强达到工作压强，此时的流量为氩气流量范围, 如： 打开光栏阀后，压强稳定在0.03 帕，工作压强可定为0.03*5--15=0.15--0.45 帕，通入氩气，使真空室压强达到0.15--0.45帕，流量为 30--60 ，则氩气范围 定为 30--60 ；氮气：起靶之后呈梯度均匀的通入氮气，并记录每增加梯度流量（比如2) 时的电压值（比如：流量分别注入0,2,4,6 ···40,42,44,46 ··52,54；电压 分别为 420,420,419 ···· 295,290,290,290 ，··290,290）；则 290 伏为拐 点电压，选择梯度变化的电压值（如420V,400V,380V,360V···320V ，290V） 所对应的流量值作为吸收层流量，如此选择一般为渐变膜，，现在一般做干涉膜，选择时，可以将最后一层跨 度为前面跨度的2-3 倍以上，（如 420，390,360,290 ），以此电压对应的流量 为氮气流量值时间：首先最后一层一般要看颜色定时间的，纯铝层以不透明为度，记录这 个时间，便为第一层（高反射层）时间（主要对红外不透明就好了），吸收层总 时间一般接近纯铝层（厚度不足高反射层的一般），一般定为高吸收时间低于低 吸收的时间，这个时间和流量还要根据吸收率、发射率进行调整， 可以按照中午 发的东西调整电流：电流会随着拐点电压的确立而确定，， 一般也需要根据吸收率再调整。

主要是根据靶基距来定功率的，但是从经验来讲，700 机在 30 安左右，850 机在 40 安左右， 1050在 50安左右，初步定好电流后，再根据流量、吸收率去调整， 当然还要看电源的能力，最好不要超过电源额定电流的85% ，以便保护电源。