一种红外反射复合薄膜制造技术

本发明专利技术公开了一种红外反射复合薄膜，由M组单元膜叠加而成，每组单元膜分别具有N个相同的由折射率范围分别为n

Infrared reflection composite film

The invention discloses an infrared reflection composite film, which is composed of a M group and a unit membrane, wherein each group of unit films have N identical ones respectively, and the refractive index ranges are n

【技术实现步骤摘要】
一种红外反射复合薄膜
本专利技术涉及一种新型红外反射复合薄膜，属于光学反射

技术介绍
光学薄膜是一种达到改变预定波段光的透射率和反射率效果的膜。反射射膜作为光学膜的一种，广泛应用于各种光学和红外元器件、太阳能电池以及大功率激光系统中。现有技术反射射膜由于范围不宽，则膜系设计相对层数较少，膜层不太厚。另一方面，目前公知的应用非常广泛的反射射膜，一般都是使用金、银、铝等金属或金属与介质材料或硅、锗等半导体材料来进行反射射膜的镀制，材料成本较高。现有技术中涉及红外的宽波段反射射膜可选用的红外膜料品种极少，膜系设计难度很大，所以有必要选择更佳的材料和优化膜系的设计。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种新型红外反射复合薄膜，在满足基本反射要求下，尽可能增大不同厚度间的差距，减少每个单元膜的周期数，提高膜厚精度。为实现上述目的采取的技术方案是，一种红外反射复合薄膜，由M组单元膜叠加而成，每组单元膜分别具有N个相同的由折射率范围分别为n1和n2的两种聚合物材料A和B组合而成的周期结构，实现对反射红外波段第一能量峰(760nm～940nm)与第二能量峰(940nm～1130nm)红外波段的反射，同时可以缩小周期数量，单元膜反射带中心波长λ取自第一能量峰(760nm～940nm)与第二能量峰(940nm～1130nm)，M组单元膜的反射带中心波长值依次为λ1，λ2，…，λM。所述单元膜满足nd＝λ/4，其中n为聚合物材料的折射率，d为材料的单层厚度，λ为单元膜反射带中心波长。本专利技术涉及一种红外反射复合薄膜，M组单元膜的反射带中心波长值依次为λ1，λ2，…，λM，是综合考虑平均反射率和周期厚度差别后确定的最优结构参数。与之对应的N个单元膜中的PMMA/PET周期结构厚度依次为：(λ1/4n1)/(λ1/4n2)，(λ2/4n1)/(λ2/4n2)，…，(λM/4n1)/(λM/4n2)。本专利技术的一种新型红外反射复合薄膜，优点是其膜系设计简单，材料成本低廉。在满足基本反射要求下，尽可能增大不同厚度间的差距，减少每个单元膜的周期数，提高膜厚精度。附图说明图1是一种新型红外高反复合薄膜。具体实施方式本专利技术提出了一种新型红外反射复合薄膜，主要针对反射红外波段第一能量峰(760nm～940nm)与第二能量峰(940nm～1130nm)，同时可以缩小周期数量。实施例1所述红外反射复合薄膜是由4组单元膜叠加而成，如图1所示，每组单元膜分别具有64个相同的由折射率分别为1.491和1.655的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)两种聚合物组合而成的周期结构，实现对红外波段的反射射。前两组单元膜主要反射第一能量峰，后两组单元膜主要反射第二能量峰。所述单元膜满足nd＝λ/4，其中n为聚合物材料的折射率，d为材料的单层厚度，λ为单元膜反射带中心波长。所述4组单元膜的反射带中心波长值依次为790nm，890nm，990nm，1090nm，是同时具有比较高的平均反射率和比较大的周期厚度差别的最优结构参数。与之对应的N个单元膜中的PMMA/PET周期结构厚度依次为：132.4614nm/119.3353nm，149.2287nm/134.4411nm，165.9960nm/149.5468nm，182.7632nm/164.6526nm。对太阳光谱中红外波段(760nm～1130nm)的总能量反射效率达到87.39％，具有良好的反射效果。λ1取790nm，λ2取847nm/850nm/860nm/870nm/880nm/890nm/900nm/905nm/910nm/915nm，对红外波段的第一能量峰反射效果和周期厚度差别如表1所示。表1.不同λ2的对比效果表设计方案λ1(nm)λ2(nm)RvΔd(nm)179084771.83％18.2279085072.6％19.1379086076.37％22.3479087078.83％25.5579088080.66％28.7679089081.53％31.9779090080.99％35.1879090581.41％36.7979091079.17％38.21079091578.03％39.8表1中第6种设计方案的结果最符合要求，同时具有比较高的平均反射率和比较大的周期厚度差别。λ3取990nm，λ4取1060nm/1070nm/1080nm/1090nm/1100nm，对红外波段的第二能量峰反射效果和周期厚度差别如表2所示。表2.不同λ4的对比效果表设计方案Λ3(nm)λ4(nm)RvΔd(nm)1990106083.01％22.32990107086.28％25.53990108088.75％28.74990109089.27％31.95990110085.86％35.1表2中第4种设计方案的结果最符合要求，同时具有比较高的平均反射率和比较大的周期厚度差别。实施例2所述4组单元膜的反射带中心波长值依次为1068.4434nm,874.5766nm,792.4918nm,988.3798nm，是通过基因算法全局优化后确定的最优结构参数，4组单元膜的次序不可调换，最终实现对红外光谱的能量反射率的最大化。与之对应的4个单元膜中的PMMA/PET周期结构厚度依次为：179.1488nm/161.3963nm，146.6426nm/132.1113nm,132.8792nm/119.7118nm,165.7243nm/149.3021nm。最优的4组单元膜对太阳光谱中红外波段(760nm-1130nm)的总能量反射效率达到90.58％。本专利技术的一种新型红外反射复合薄膜，优点是其膜系设计简单，材料成本低廉。在满足基本反射要求下，尽可能增大不同厚度间的差距，减少每个单元膜的周期数，为薄膜制造提供了很好的依据。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定，并不受具体实施例所限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外反射复合薄膜，其特征在于：由M组单元膜叠加而成，每组单元膜分别具有N个相同的由折射率范围分别为n

【技术特征摘要】
1.一种红外反射复合薄膜，其特征在于：由M组单元膜叠加而成，每组单元膜分别具有N个相同的由折射率范围分别为n1和n2的两种聚合物材料A和聚合物材料B组合而成的周期结构，实现对反射红外波段第一能量峰(760nm～940nm)与第二能量峰(940nm～1130nm)红外波段的反射，同时可以缩小周期数量，单元膜反射带中心波长λ取自第一能量峰(760nm～940nm)与第二能量峰(940nm～1130nm)，M组单元膜的反射带中心波长值依次为λ1，λ2，…，λM；与之对应的N个单元膜中周期结构厚度依次为：(λ1/4n1)/(λ1/4n2)，(λ2/4n1)/(λ2/4n2)，…，(λM/4n1)/(λM/4n2)。2.根据权利要求1所述的一种红外反射复合薄膜，其特征在于：聚合物材料A为PMMA，聚合物材料B为PET。3.根据权利要求2所述的一种红外反射复合薄膜，其特征在于：M＝4，每组单元膜分别具有64个相同的由折射率分别为1.491和1.655的PMMA和PET两种聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦志伟，李经龙，程祥，相臣，林承友，石美浓，丁玉梅，杨卫民，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11