一种耐高温且防腐的高反射镜面涂层膜系制造技术

一种耐高温且防腐的高反射镜面涂层膜系，涉及薄膜镀制技术领域，包括金属基材，其镀膜面依次镀有第一辅助膜层、高反射银膜层、第二辅助膜层、低折射率涂层以及高折射率涂层，其中，第一、第二辅助膜层都是采用共同溅射工艺所镀金属:氮化硅(Me:Si)N

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温且防腐的高反射镜面涂层膜系
本技术涉及薄膜镀制
，更具体地说是指一种耐高温且防腐的高反射镜面涂层膜系。
技术介绍
高反射镜面反射器广泛应用于照明工程、设备应用，比如:闪光灯、投影仪、太阳能收集和装饰应用，其新兴市场的要求是在聚光太阳能（CSP）领域的应用以及在MC-COB模块中作为LED的背反射器的应用。一种现有技术是将具有高反射率的材料，比如铝或银，镀在金属基材上来制造表面反射器。此外，通常会将耐久和反射增强层额外地应用于铝或银涂层上，最常见的是在金属基材上镀覆一个高反射涂层，比如铝或银；再在高反射涂层上镀覆一个单一膜层构成的体系，比如氮化硅（SiNx）或氮氧化硅（SiOxNy）。更广泛使用的是在高反射涂层上包含至少两种额外涂层的涂层系统。为了提高反射率，该涂层系统首先需要一个低折射率涂层，通常为氧化硅（SiOx）、氟化镁（MgF2）、氧化铝（AlOx）或氧化硅铝的混合物（SiAlxOy）。该涂层系统还需要一个高折射率涂层，也是最上部涂层，通常为氧化钛（TiOx）、氧化铌（NbOx）或氧化锆（ZrOx）。例如从金属基材开始到最外面的涂层依次为:金属基材/铝（Al）/二氧化硅（SiO2）/二氧化钛（TiO2）。但在可见光波长380纳米到780纳米范围内，银的反射率可以达到98%，而铝的反射率最大值不会超过92%。因此，以银为反射基底的涂层更适合用于制造拥有最高反射率的表面反射器。但银其属于贵金属，拥有较弱的亲和力。它的低化学键合作用使其应用在涂层中时会出现问题，导致银不能很好地附着在许多材料上。尤其是在许多类型的氧化物上，银的附着性表现特别差，进一步导致其不能形成像天然阻挡层作用那样的自钝化薄膜。这也使得银对腐蚀更加敏感。现有已知的银基涂层膜系存在附着性差、稳定性差、不耐高温、防腐性差等缺点。因此，在铝板材基材上涂覆具有能耐高温，防腐蚀性能好等优点的高稳定性银基涂层膜系成为了近些年人们的重点研究项目。
技术实现思路
本技术提供的一种耐高温且防腐的高反射镜面涂层膜系，其目的在于现有技术中存在的上述问题。本技术采用的技术方案如下:一种耐高温且防腐的高反射镜面涂层膜系,包括具有至少一镀膜面的金属基材，上述镀膜面从内至依次镀有以下层:第一辅助膜层，选用第一金属:氮化硅(Me1:Si)NX化合物；其中，Me1表示第一金属或第一金属合金，Si表示硅或硅合金，(Me1:Si)表示Me1与Si之间的比例，指数X表示氮元素N的反应系数；高反射银膜层，选用银合金或者纯度至少为3N的银；第二辅助膜层，选用第二金属:氮化硅(Me2:Si)NX化合物；其中，Me2表示第二金属或第二金属合金，Si表示硅或硅合金，(Me2:Si)表示Me2与Si之间的比例，指数X表示氮元素N的反应系数；低折射率涂层；高折射率涂层。进一步，上述第一辅助膜层与高反射银膜层之间还设有金属界面层。作为优选，金属界面层为第一金属或第一金属合金层。进一步，上述第一金属与第二金属为同一种金属或金属合金。进一步，上述第一辅助膜层和第二辅助膜层可以各自为钛:氮化硅(Ti:SiAl)NX化合物，铬:氮化硅(Cr:SiAl)NX化合物，镍铬合金:氮化硅(NiCr:SiAl)NX化合物或者镍钒合金:氮化硅(NiV:SiAl)NX化合物中的任意一种。进一步，比例(Me1:Si)与比例(Me2:Si)各自可以被调整到纯金属为主导，纯硅/硅合金为主导或者前两者之间的任意混合比例。更进一步，比例(Me1:Si)与比例(Me2:Si)各自均应该介于10%:90%至60%:40%之间的任意比例，使各自化合物的结构为非晶状态或者至少为微晶嵌入的非晶状态。进一步，上述第一辅助膜层的厚度在2nm至50nm之间，高反射银膜层的厚度在30nm到200nm之间，第二辅助膜层的厚度在0.5nm至20nm之间。进一步，上述金属基材的镀膜面具有使其表面光滑和/或增加表面硬度的基材表面处理层。更进一步，上述第一辅助膜层是厚度在10nm至30nm之间且比例(NiCr:SiAl)为50%:50%的镍铬合金:氮化硅(NiCr:SiAl)NX化合物；上述高反射银膜层是厚度在80nm到120nm之间且纯度至少3N的银；上述第二辅助膜层是厚度为3nm且比例(NiCr:SiAl)在10%:90%至60%:40%之间的镍铬合金:氮化硅(NiCr:SiAl)NX化合物，或者是厚度在2nm至5nm之间且比例(Cr:SiAl)在10%:90%至60%:40%之间的铬:氮化硅(Cr:SiAl)NX化合物。进一步，上述第一辅助膜层与高反射银膜层之间还设有金属界面层，该金属界面层厚度不超过30nm的铬层或者镍铬合金层。进一步，上述金属基材为镀膜面具有氧化铝薄膜层的铝或铝合金；上述低折射率涂层为氧化硅SiOx或者硅:氧化铝(Si:Al)Ox，高折射率涂层为氧化钛TiOx。进一步，上述第一辅助膜层为第一金属或第一金属合金的浓度从金属基材至高反射银膜层先逐渐变小再逐渐变大的渐变结构；上述第二辅助膜层为第二金属或第二金属合金的浓度从高反射银膜层至低折射率涂层逐渐变小的渐变结构。进一步，上述第一辅助膜层和第二辅助膜层各自都可以通过共同溅射工艺从不同的溅射靶材或通过使用已经混合好的溅射靶材在溅射工艺中产生，其中，制备第一辅助膜层所用的共同溅射工艺至少由两组双磁控管构成，从第一组双磁控管的共同溅射工艺得到的化合物膜层的浓度梯度被设计成最高含量金属浓度朝向金属基材，从第二组或最后一组双磁控管的共同溅射工艺得到的化合物膜层的浓度梯度被设计成最高含量金属浓度朝向高反射银膜层；制备第二辅助膜层所用的共同溅射工艺至少由一组双磁控管构成，从各组双磁控管的共同溅射工艺得到的化合物膜层的浓度梯度被设计成最高含量的金属浓度朝向高反射银膜层。和现有的技术相比，本技术的优点在于:其一、本技术公开的高反射镜面涂层膜系，将高反射银膜层夹设于均由金属:氮化硅化合物构成的第一辅助膜层和第二辅助膜层之间，是多功能性综合辅助层，提供附着促进、扩散阻挡以及防氧化的作用，保证该高反射镜面涂层膜系在高温和腐蚀环境条件下具有耐用高、可靠性高等优点。其二、本技术中，第一辅助膜层与高反射银膜层之间还设有金属界面层，用于进一步抑制银原子的横向迁移。作为优选，该金属界面层与第一辅助膜层的金属或金属合金成分相同，让整个膜系的复杂性就不会增加很多，可以很好的控制成本。其三、本技术中，第一辅助膜层是厚度在10nm至30nm之间且比例(NiCr:SiAl)为50%:50%的镍铬合金:氮化硅(NiCr:SiAl)NX化合物，让第一辅助膜层具有附着促进、扩散阻挡和防氧化作用以外。第二辅助膜层是厚度为3nm且比例(NiCr:SiAl)在10%:90%至60%:40%之间的镍铬合金:氮化硅(NiCr:SiAl)NX化合物，或者是厚度在2nm至5nm之间且比例(Cr:SiAl)在10%:90%至60%:40%之间的铬:氮化硅(C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温且防腐的高反射镜面涂层膜系,包括具有至少一镀膜面的金属基材，其特征在于:所述镀膜面从内至外依次镀有以下层:/n第一辅助膜层，选用第一金属:氮化硅(Me

【技术特征摘要】
1.一种耐高温且防腐的高反射镜面涂层膜系,包括具有至少一镀膜面的金属基材，其特征在于:所述镀膜面从内至外依次镀有以下层:
第一辅助膜层，选用第一金属:氮化硅(Me1:Si)NX化合物；其中，Me1表示第一金属或第一金属合金，Si表示硅或硅合金，(Me1:Si)表示Me1与Si之间的比例，指数X表示氮元素N的反应系数；
高反射银膜层，选用银合金或者纯度至少为3N的银；
第二辅助膜层，选用第二金属:氮化硅(Me2:Si)NX化合物；其中，Me2表示第二金属或第二金属合金，Si表示硅或硅合金，(Me2:Si)表示Me2与Si之间的比例，指数X表示氮元素N的反应系数；
低折射率涂层；
高折射率涂层。


2.如权利要求1所述的一种耐高温且防腐的高反射镜面涂层膜系，其特征在于:所述第一辅助膜层与高反射银膜层之间还设有金属界面层。


3.如权利要求2所述的一种耐高温且防腐的高反射镜面涂层膜系，其特征在于:所述金属界面层为第一金属或第一金属合金层。


4.如权利要求1所述的一种耐高温且防腐的高反射镜面涂层膜系，其特征在于:所述第一金属与第二金属为同一种金属或金属合金。


5.如权利要求1至4任一所述的一种耐高温且防腐的高反射镜面涂层膜系，其特征在于:所述第一辅助膜层和第二辅助膜层可以各自为钛:氮化硅(Ti:SiAl)NX化合物，铬:氮化硅(Cr:SiAl)NX化合物，镍铬合金:氮化硅(NiCr:SiAl)NX化合物或者镍钒合金:氮化硅(NiV:SiAl)NX化合物中的任意一种。


6.如权利要求1所述的一种耐高温且防腐的高反射镜面涂层膜系，其特征在于:比例(Me1:Si)与比例(Me2:Si)各自可以被调整到纯金属为主导，纯硅/硅合金为主导或者前两者之间的任意混合比例。


7.如权利要求6所述的一种耐高温且防腐的高反射镜面涂层膜系，其特征在于:比例(Me1:Si)与比例(Me2:Si)各自介于10%:90%至60%:40%之间的任意比例，使各自化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·森斯，眭凌杰，万叙宏，孙伟明，廖永盛，张燕华，
申请(专利权)人：福建新越金属材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35