溅射镀膜技术进展0210.ppt

国际溅射镀膜技术进展皇明真空管厂太阳吸收涂层镀膜技术进展（2002/10） 国际溅射镀膜技术进展 直流溅射 磁控溅射 1970s 平面靶 圆柱靶 1980s 溅射制备氧化物，氮化物等陶瓷薄膜 射频(RF)溅射 直流(DC)反应溅射 脉冲电源反应溅射 （1990s中期） 中频电源反应溅射 （1990s后期） 国际溅射镀膜技术进展磁控溅射 直流溅射 电压高 沉积速率低 磁控溅射 电压低 沉积速率高 磁场作用： 增加放电区电子寿命 增加放电区电子密度 平面靶 靶材：金属 陶瓷 半导体 圆柱靶 靶材：金属 靶材利用高 靶寿命长 沉积速率高 功率密度高（靶冷却好） 国际溅射镀膜技术进展溅射制备氧化物，氮化物等陶瓷薄膜 射频(RF)溅射 沉积速率低 电源贵 直流(DC)反应溅射 沉速积率高（1.5倍）电源便宜 反应溅射电源 DC电源 弧光放电次数多 沉积速率低 电源便宜 脉冲电源 弧光放电次数少 电源贵 中频电源 弧光放电次数零 沉积速率高（2倍） 电源贵 最佳选择： 孪生圆柱靶磁控溅射 + 中频电源 （Twin C-Mag） 皇明集热管厂太阳吸收涂层镀膜进展 分三阶段 镀膜工艺示范 基本知识培训 （2001/7-12） 镀膜机改造 工艺改进及推广 （2002/1-8） 进一步工艺改进 提高效率 （2002/9-） 皇明真空管厂太阳吸收涂层镀膜技术进展镀膜工艺示范 基本知识培训（2001/7） 单靶 Al-N 吸收干涉膜调试 两台单靶镀膜机 吸收率=0.96 三靶 Al-N 吸收干涉膜调试 一台三靶镀膜机 吸收率=0.94 皇明真空管厂太阳吸收涂层镀膜技术进展镀膜机改造 工艺改进及推广（2002/1-8） 单靶Al-N膜 目标：1. α=0.94-0.96 ε=0.06-0.08 2. 提高效率 镀膜时间： 30支30分钟；40支40分钟 原工艺镀膜时间： 30支37分钟；40支50分钟 3. 改进颜色一致性 三靶SS-AlN膜 目标：1. α=0.94-0.96 ε=0.05-0.07 2. 提高效率 镀膜时间： 40支60分钟 原工艺镀膜时间： 40支80分钟 3. 改进颜色一致性 措施1 ： 改进磁场结构 - 提高沉积速率 - 改进沿管长度方向均匀性 采用三条非平衡磁铁 平衡磁场 NSNS 改成非平衡磁场 NNN(SSS) 衡阳产镀膜机：将四条磁铁同磁极朝外安装 去掉两端的磁环 沈阳产镀膜机：将三条磁铁同磁极朝外安装 同一靶芯同一条磁铁和不同条磁铁的磁场 均匀度在5%以内 措施2 ： 改进布气管 - 改进集热管颜色一致性 布气管采用不锈钢管，末端焊接密封。 气管上接头不能用生料带密封，改用双卡套金属接头，杜绝接头漏气。 氮气、氩气外部管路全部采用不锈钢管连接。 调试氮气布气管气孔分布，以保证涂层沿管长度方向分布均匀。漏气孔孔径φ0.6mm，总计约20个孔。调试时用铜丝堵孔。 措施3： 改进工艺 - 提高吸收率 降低发射率 由渐变膜改成吸收干涉膜 Al-N涂层薄膜结构 AlN/Al-N(L)/Al-N(H)/Al /Al-N/玻璃 原Al-N涂层渐变薄膜结构： AlN/Al-N(5 - 8层)/Al /玻璃 SS-AlN涂层薄膜结构 AlN/SS-AlN(L)/SS-AlN(H)/Cu/Al-N/玻璃 用快速测量仪调试工艺参数 皇明公司生产不绣钢-氮化铝金属陶瓷全玻璃太阳集热管性能 皇明公司生产不绣钢-氮化铝金属陶瓷全玻璃太阳集热管性能 皇明公司生产不绣钢-氮化铝金属陶瓷全玻璃太阳集热管性能 单靶真空管2001年10月至2002年9月吸收比0.92～0.96达成率图 单靶真空管2001年10月至2002年9月吸收比 0.93~0.96 达成率图表 单靶真空管2001年10月至2002年9月发射比 0.04~0.08 达成率图表 三靶真空管2002年12月至2002年9月吸收比 0.94~0.96 达成率图表 三靶真空管2001年12月至2002年9月吸收比 0.95～0.96 达成率图表 三靶真空管2002年1月至2002年9月发射比 0.04～0.07达成率图表 不绣钢-氮化铝太阳集热管初步成果 皇明太阳能公司大量生产达到以下指标的不绣钢-氮化铝 优质高温太阳集热管已经超过90%。 太阳吸收率=0.94 - 0.96 （中国国家标准：吸收率≥0.86） 热发射率= 0.05 - 0