JPH0152470B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0152470B2 JPH0152470B2 JP55087256A JP8725680A JPH0152470B2 JP H0152470 B2 JPH0152470 B2 JP H0152470B2 JP 55087256 A JP55087256 A JP 55087256A JP 8725680 A JP8725680 A JP 8725680A JP H0152470 B2 JPH0152470 B2 JP H0152470B2
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- JP
- Japan
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- film
- plating
- reactive
- oxide
- vacuum
- Prior art date
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- Expired
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/0021—Reactive sputtering or evaporation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S70/00—Details of absorbing elements
- F24S70/20—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption
- F24S70/225—Details of absorbing elements characterised by absorbing coatings; characterised by surface treatment for increasing absorption for spectrally selective absorption
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、真空メツキ法による太陽エネルギ
ーの選択吸収膜の形成方法に関する。
ーの選択吸収膜の形成方法に関する。
波長0.3〜2μｍの太陽光スペクトル領域におい
て高い吸収率を有し、かつ2μｍ以上の波長領域
において低い放射率を有する太陽エネルギーの選
択吸収膜としては、従来、多層干渉皮膜やメタル
ブラツク皮膜からなるものがあつた。しかし前者
は透明誘電体皮膜と半透明金属皮膜の適正皮膜厚
範囲が極めて狭いため、皮膜厚の制御が難しく、
さらに皮膜厚の大きさによつて選択吸収性に差が
あるため、品質面でも問題があつた。また、後者
は素地との密着性に問題があり、耐久性にも乏し
いものであつた。
て高い吸収率を有し、かつ2μｍ以上の波長領域
において低い放射率を有する太陽エネルギーの選
択吸収膜としては、従来、多層干渉皮膜やメタル
ブラツク皮膜からなるものがあつた。しかし前者
は透明誘電体皮膜と半透明金属皮膜の適正皮膜厚
範囲が極めて狭いため、皮膜厚の制御が難しく、
さらに皮膜厚の大きさによつて選択吸収性に差が
あるため、品質面でも問題があつた。また、後者
は素地との密着性に問題があり、耐久性にも乏し
いものであつた。
この発明は、上記のような問題をことごとく解
決し得る選択吸収膜の形成方法を提供するもので
ある。
決し得る選択吸収膜の形成方法を提供するもので
ある。
すなわち、この発明は、酸素ガスと不活性ガス
の混合雰囲気中で被メツキ素材の表面に反応性蒸
着、反応性スパツタリングあるいは反応性イオン
プレーテイング等の真空メツキ法を施こして、素
材表面にメツキ金属とその酸化物との混合物より
なるサーメツト皮膜を形成し、必要であれば、サ
ーメツト皮膜の上に透明誘電体皮膜を形成して多
層皮膜を構成することを特徴とする真空メツキ法
による太陽エネルギーの選択吸収膜の形成方法で
ある。
の混合雰囲気中で被メツキ素材の表面に反応性蒸
着、反応性スパツタリングあるいは反応性イオン
プレーテイング等の真空メツキ法を施こして、素
材表面にメツキ金属とその酸化物との混合物より
なるサーメツト皮膜を形成し、必要であれば、サ
ーメツト皮膜の上に透明誘電体皮膜を形成して多
層皮膜を構成することを特徴とする真空メツキ法
による太陽エネルギーの選択吸収膜の形成方法で
ある。
酸素ガスと不活性ガスの混合割合は、真空メツ
キ装置におけるメツキ金属の蒸発源と被メツキ素
地との距離、蒸着速度、雰囲気圧その他によつて
変動するが、好ましくは、酸素ガス／酸素ガス＋
不活性ガスの比＝0.25〜0.90の範囲である。形成
された皮膜の厚さは好ましくは200nm以下であ
り、特に10〜100nmが最適である。雰囲気圧は通
常１×10-2〜1paであるが、これは限定されない。
メツキ金属としてはクロム、鉄、ニツケル、コバ
ルト、銀が好ましく使用される。
キ装置におけるメツキ金属の蒸発源と被メツキ素
地との距離、蒸着速度、雰囲気圧その他によつて
変動するが、好ましくは、酸素ガス／酸素ガス＋
不活性ガスの比＝0.25〜0.90の範囲である。形成
された皮膜の厚さは好ましくは200nm以下であ
り、特に10〜100nmが最適である。雰囲気圧は通
常１×10-2〜1paであるが、これは限定されない。
メツキ金属としてはクロム、鉄、ニツケル、コバ
ルト、銀が好ましく使用される。
多層皮膜を構成する透明誘電皮膜は、真空蒸
着、スパツタリング、イオンプレーテイング、反
応性蒸着、反応性スパツタリング、反応性イオン
プレーテイング等によつて形成され、Al2O3，
SiO，SiO2，NiO，Cr2O3，TiO2等からなる。そ
の厚さは100nm以下である。
着、スパツタリング、イオンプレーテイング、反
応性蒸着、反応性スパツタリング、反応性イオン
プレーテイング等によつて形成され、Al2O3，
SiO，SiO2，NiO，Cr2O3，TiO2等からなる。そ
の厚さは100nm以下である。
この発明は以上のとおり構成されているので、
つぎのような効果がある。
つぎのような効果がある。
イ サーメツト皮膜を形成するため、皮膜厚の大
きさによる選択吸収性の差異が少なく、また適
正皮膜厚範囲が比較的広い。
きさによる選択吸収性の差異が少なく、また適
正皮膜厚範囲が比較的広い。
ロ サーメツト皮膜は薄膜の選択吸収膜であるた
め、その放射率は被メツキ素材の放射率に近
く、したがつて放射熱損失が極めて少ない。
め、その放射率は被メツキ素材の放射率に近
く、したがつて放射熱損失が極めて少ない。
ハ 被メツキ素材が合成樹脂のような赤外波長領
域での反射率の小さい材料でできている場合に
は、その上にアルミニウム、銅、銀のような赤
外線反射特性の良好な金属を蒸着すればよい。
域での反射率の小さい材料でできている場合に
は、その上にアルミニウム、銅、銀のような赤
外線反射特性の良好な金属を蒸着すればよい。
ニ 乾式であるため、メツキ廃液その他の公害問
題を生じるおそれがない。
題を生じるおそれがない。
ホ 真空を利用するので、放出ガスが少なく、特
に真空式コレクターの場合に好適である。
に真空式コレクターの場合に好適である。
つぎに、この発明の実施例を挙げる。
実施例 １
第１図に示す真空メツキ装置を用いて選択吸収
膜を形成する。まず、アセトンで脱脂した銅板１
を被メツキ素材としてベルジヤー２内の頂部に配
して陰極とし、ジヤー底部に配したタンタル製の
メツキ金属収容ボート３を陽極とし、ジヤー内部
を0.97paのアルゴン雰囲気とする。この状態で両
極間に電圧3KVを印加してグロー放電を形成さ
せ、アルゴンイオンによつて銅板１をスパツタ
ー・クリーニングする。ついでジヤー内に酸素ガ
スとアルゴンガスをそれぞれ10ml／分の流速で導
入しながら、排気口４から一定流量で排気を行つ
て、内部雰囲気を1.2paに保持する。この状態で
両極間に電圧3KVを印加し、アルゴンと酸素の
混合プラズマを形成する。このプラズマ中に抵抗
加熱によつてボート３内のクロム５を蒸発させ、
その一部を酸化させる。こうしてクロムとその酸
化物の混合物からなるサーメツト皮膜を素材表面
に68μｇ／cm2形成する。
膜を形成する。まず、アセトンで脱脂した銅板１
を被メツキ素材としてベルジヤー２内の頂部に配
して陰極とし、ジヤー底部に配したタンタル製の
メツキ金属収容ボート３を陽極とし、ジヤー内部
を0.97paのアルゴン雰囲気とする。この状態で両
極間に電圧3KVを印加してグロー放電を形成さ
せ、アルゴンイオンによつて銅板１をスパツタ
ー・クリーニングする。ついでジヤー内に酸素ガ
スとアルゴンガスをそれぞれ10ml／分の流速で導
入しながら、排気口４から一定流量で排気を行つ
て、内部雰囲気を1.2paに保持する。この状態で
両極間に電圧3KVを印加し、アルゴンと酸素の
混合プラズマを形成する。このプラズマ中に抵抗
加熱によつてボート３内のクロム５を蒸発させ、
その一部を酸化させる。こうしてクロムとその酸
化物の混合物からなるサーメツト皮膜を素材表面
に68μｇ／cm2形成する。
この皮膜はA.M.2.に対する太陽エネルギーの
吸収率0.92を有し、かつ373〓黒体放射エネルギ
ーに対する放射率0.05を有する。
吸収率0.92を有し、かつ373〓黒体放射エネルギ
ーに対する放射率0.05を有する。
実施例 ２
第２図に示す真空メツキ装置を用いる。まずベ
ルジヤー１１内に酸素ガスとアルゴンガスをそれ
ぞれ10ml／分と５ml／分の流速で導入しながら、
排気口１２から一定流量で排気を行つて、内部雰
囲気圧を9.7×10-2paに保持する。そして電子ビ
ーム加熱法により、クロム１３を蒸発させ、その
一部を酸化させる。こうしてアルミニウム板１４
上に厚さ63nmのクロムブラツク皮膜を形成する。
ルジヤー１１内に酸素ガスとアルゴンガスをそれ
ぞれ10ml／分と５ml／分の流速で導入しながら、
排気口１２から一定流量で排気を行つて、内部雰
囲気圧を9.7×10-2paに保持する。そして電子ビ
ーム加熱法により、クロム１３を蒸発させ、その
一部を酸化させる。こうしてアルミニウム板１４
上に厚さ63nmのクロムブラツク皮膜を形成する。
この皮膜は吸収率0.90、放射率0.02を有する。
実施例 ３
実施例２と同じ操作によつて形成した厚さ
84nmのクロムブラツク皮膜上に、真空蒸着法に
よつて厚さ57nmの酸化クロム皮膜を形成する。
こうして構成したクロムブラツクと酸化クロムの
２層皮膜は吸収率0.94、放射率0.03を有する。
84nmのクロムブラツク皮膜上に、真空蒸着法に
よつて厚さ57nmの酸化クロム皮膜を形成する。
こうして構成したクロムブラツクと酸化クロムの
２層皮膜は吸収率0.94、放射率0.03を有する。
この２層皮膜の分光反射特性曲線を第３図に示
す。同図からわかるように、この皮膜はすぐれた
太陽エネルギーの選択吸収性能を有する。
す。同図からわかるように、この皮膜はすぐれた
太陽エネルギーの選択吸収性能を有する。
実施例 ４
実施例３と同じ操作によつて構成した２層皮膜
の上に、真空蒸着法により、厚さ69nmのSiO2皮
膜を形成する。このクロムブラツク・酸化クロ
ム・酸化ケイ素の３層皮膜は吸収率0.95、放射率
0.03を有する。
の上に、真空蒸着法により、厚さ69nmのSiO2皮
膜を形成する。このクロムブラツク・酸化クロ
ム・酸化ケイ素の３層皮膜は吸収率0.95、放射率
0.03を有する。
第１図、第２図は実施例１および２において使
用した真空メツキ装置の正面図、第３図は２層皮
膜の分光反射特性を示すグラフである。
用した真空メツキ装置の正面図、第３図は２層皮
膜の分光反射特性を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酸素ガスと不活性ガスの混合雰囲気中で被メ
ツキ素材の表面に反応性蒸着、反応性スパツタリ
ングあるいは反応性イオンプレーテイング等の真
空メツキ法を施こして、素材表面にメツキ金属と
その酸化物との混合物よりなるサーメツト皮膜を
形成し、必要であれば、サーメツト皮膜の上に透
明誘電体皮膜を形成して多層皮膜を構成すること
を特徴とする真空メツキ法による太陽エネルギー
の選択吸収膜の形成方法。 ２ メツキ金属がクロム、鉄、ニツケル、コバル
ト、銀から選ばれる特許請求の範囲第１項記載の
方法。 ３ 混合雰囲気の組成ガス比が容量で酸素ガス／
酸素ガス＋不活性ガス＝0.25〜0.90である特許請
求の範囲第１項記載の方法。 ４ 透明誘電体皮膜を真空蒸着、スパツタリン
グ、イオンプレーテイング、反応性蒸着、反応性
スパツタリング、反応性イオンプレーテイングの
いずれかの方法によつて形成する特許請求の範囲
第１項記載の方法。 ５ サーメツト皮膜の上に酸化クロム、酸化ケイ
素、酸化アルミニウムまたは酸化ニツケルの皮膜
を形成する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６ サーメツト皮膜の上に酸化クロム皮膜を形成
し、さらに酸化クロム皮膜の上に酸化ケイ素皮膜
を形成する特許請求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8725680A JPS5713172A (en) | 1980-06-28 | 1980-06-28 | Formation of selective absorption menbrane for solar energy by vacuum plating method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8725680A JPS5713172A (en) | 1980-06-28 | 1980-06-28 | Formation of selective absorption menbrane for solar energy by vacuum plating method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5713172A JPS5713172A (en) | 1982-01-23 |
| JPH0152470B2 true JPH0152470B2 (ja) | 1989-11-08 |
Family
ID=13909695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8725680A Granted JPS5713172A (en) | 1980-06-28 | 1980-06-28 | Formation of selective absorption menbrane for solar energy by vacuum plating method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5713172A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07305163A (ja) * | 1994-05-10 | 1995-11-21 | Itochu Fine Chem Kk | 低反射クロム系膜 |
| JP2006214654A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 太陽熱集熱板、選択吸収膜及び太陽熱温水器 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58150736U (ja) * | 1982-04-02 | 1983-10-08 | 日立コンデンサ株式会社 | 熱線吸収用金属箔 |
| DE3308790C2 (de) * | 1982-05-27 | 1984-08-02 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München | Verfahren zur Herstellung einer selektiv absorbierenden Schicht für Solarkollektoren |
| ZA836920B (en) * | 1982-09-21 | 1985-04-24 | Pilkington Brothers Plc | Low emissivity coatings on transparent substrates |
| SE509933C2 (sv) | 1996-09-16 | 1999-03-22 | Scandinavian Solar Ab | Sätt och anordning att framställa ett spektralselektivt absorberande skikt till solkollektorer samt framställt skikt |
| JP5011925B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2012-08-29 | 大日本印刷株式会社 | サーメット積層体の製造方法、および、サーメット積層体 |
-
1980
- 1980-06-28 JP JP8725680A patent/JPS5713172A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07305163A (ja) * | 1994-05-10 | 1995-11-21 | Itochu Fine Chem Kk | 低反射クロム系膜 |
| JP2006214654A (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-17 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 太陽熱集熱板、選択吸収膜及び太陽熱温水器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5713172A (en) | 1982-01-23 |
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