一种改进的高反射镜面涂层制造技术

本实用新型专利技术涉及一种改进的高反射镜面涂层，包括依次设置的高折射率层、低折射率层、辅助层以及至少一个复合层，辅助层用于高反射金属材质的扩散阻挡以及附着促进。该高反射镜面涂层覆设于金属基材的镀膜面。上述复合层位于上述辅助层与上述金属基材之间。上述复合层包括依次设置的银涂层、超薄涂层、中间层以及铝涂层，中间层为氧化锌或金属掺杂氧化锌材质，超薄涂层为铬、铬合金、镍、镍合金和/或镍铬合金材质。当该复合层设有至少两个时，复合层逐个层叠设置。本实用新型专利技术通过上述结构，令高反射镜面涂层成本更经济、具有最高反射率、在高达180℃甚至更高的高温条件下表现稳定、在潮湿的环境中表现稳定。湿的环境中表现稳定。湿的环境中表现稳定。

An improved high reflective mirror coating

【技术实现步骤摘要】
一种改进的高反射镜面涂层


[0001]本技术涉及光反射涂层领域，具体涉及一种改进的高反射镜面涂层。

技术介绍

[0002]高反射镜面涂层，特别是在400nm到2500nm波长范围内有非常高的反射率的镜面涂层，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
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COB模块中作为LED的背反射器的应用。
[0003]现有高反射镜面涂层的广泛使用方式为在金属基材上镀制高反射率的金属涂层（如铝或银；其中在感兴趣的波长范围内，银的反射率是所有金属中最高的），再配合低折射率层、高折射率层等。但是该结构的高反射镜面涂层，特别是以银作为高反射率金属的结构，往往难以兼顾产品成本控制与其耐高温、抗腐蚀（如潮湿环境）等性能。如在专利US6078425,2000中公开的一种具有高耐久性的涂层系统及其制备方法，其银膜层下方的较薄的氮化镍铬（（NiCr
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）N
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）层，使整体高温稳定性仅是一般的，特别是如果不能达到一个足够光滑且没有任何缺陷的基材表面的时候，比如在用于大规模生产的大面积镀膜的系统中这种情况是可预见的；而在专利US20060141272,2006公开的其改进的方案中，通过厚的钨（W）膜层避免银膜层和铝基材之间通过针孔缺陷导致的电偶腐蚀，但是其在高温应用中稳定性的相关信息依然缺失，且从成本的角度来看，额外的钨层大大增加了涂层的成本。再如专利CN101379218B公开的真空镀膜方案，该方案同样是仅适用于良好的环境条件，在高温（如高达180℃乃至200℃）和更恶劣（如潮湿）环境下，其耐久性差。
[0004]为了在高温条件下保持稳定，专利CN106796312B和CN108351442B都建议在基材和银膜层下方的附着层之间设置和实施扩散阻挡层。所提出的扩散阻挡层的功能是在铝基基材和银膜层之间提供额外的金属间扩散的抑制作用。但是从其专利文件公开的信息中所估计的镀膜产品来看，他们都要求镀膜工具有低的生产率或高的投资成本。本申请人在专利申请CN110908027A中已经考虑了可行的降低运营成本和保证生产率的方法。然而，进一步降低成本和材料是预期的方向，更低的成本可以改善产品的市场定位。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种改进的高反射镜面涂层，以解决上述问题。
[0006]本技术采用如下技术方案：
[0007]一种改进的高反射镜面涂层，包括依次设置的高折射率层、低折射率层、辅助层以及至少一个复合层，辅助层用于高反射金属材质的扩散阻挡以及附着促进。该高反射镜面涂层覆设于金属基材的镀膜面。上述复合层位于上述辅助层与上述金属基材之间。上述复合层包括依次设置的银涂层、超薄涂层、中间层以及铝涂层，中间层为氧化锌或金属掺杂氧化锌材质，超薄涂层为铬、铬合金、镍、镍合金和/或镍铬合金材质。当该复合层设有至少两个时，复合层逐个层叠设置。
[0008]进一步地：
[0009]上述银涂层由磁控溅射沉积形成。当上述复合层设有一个时，银涂层厚度≤50nm。当复合层设有至少两个时，银涂层厚度＜40nm。
[0010]上述铝涂层由磁控溅射沉积形成。当上述复合层设有一个时，铝涂层厚度≤50nm。当复合层设有至少两个时，铝涂层厚度＜50nm。
[0011]上述中间层为铝掺杂氧化锌材质。
[0012]上述中间层由磁控溅射沉积形成，中间层厚度为3nm
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30nm。上述超薄涂层厚度为1nm
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5nm。
[0013]上述超薄涂层厚度为2.5nm。
[0014]更进一步地：
[0015]上述金属基材在上述镀膜面附设有表面处理层，上述复合层覆设于表面处理层上，上述辅助层覆设于复合层上，上述低折射率层覆设于辅助层上，上述高折射率层覆设于上述低折射率层上。上述表面处理层为阳极氧化层、清漆涂覆层或者高度抛光层。
[0016]上述金属基材由铝或者铝合金构成，上述表面处理层为阳极氧化铝薄膜层。该金属基材为厚度0.1mm
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1.5mm、幅宽500mm
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1500mm的金属带卷材或者金属片材。
[0017]上述辅助层由金属:硅氮化物(Me:Si)N
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化合物构成，其中，Me表示金属或金属合金，(Me:Si)表示Me与Si之间的比例，指数X表示氮元素N的反应系数，Me为Ti、Cr、NiCr或者NiV。该辅助层厚度为0.5nm
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20nm。
[0018]上述辅助层厚度为2nm
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5nm。
[0019]上述低折射率层由硅氧化物或硅铝氧化物构成，低折射率层由电子束蒸发沉积形成，低折射率层厚度为40nm
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100nm。上述高折射率层由钛氧化物构成，高折射率层由电子束蒸发沉积形成，高折射率层厚度为30nm
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90nm。
[0020]由上述对本技术的描述可知，和现有技术相比，本技术具有如下优点：
[0021]本技术通过铝
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银复合薄膜结构的复合层来替代本申请人在先公开的CN110908027A文件中涉及的“第一辅助膜层”与“高反射银膜层”配合的结构，即引入铝
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银复合薄膜结构，而不是使用相对较厚的纯银层，有助于显著降低成本。
[0022]而且至少一个的复合层结构中，一个铝底部涂层和一个薄的银顶部涂层，中间设有氧化锌层或金属掺杂氧化锌层（比如铝掺杂氧化锌层），配合其上的一个超薄的铬或铬合金、镍或镍合金、或镍铬合金，放置在氧化锌或金属掺杂氧化锌和银涂层之间的界面上的结构来隔离。首先这样铝
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银复合薄膜结构的复合层定义了一个子结构，这个子结构不只可以单独应用（即仅设有一个复合层），还可以多次重复（即设有至少两个复合层），不管是性能调整还是成本控制均更为灵活。铝和银之间的氧化锌层或金属掺杂氧化锌隔离层具有抑制金属间扩散的作用。将超薄的铬层或铬合金、镍层或镍合金或镍铬合金放置于氧化锌或金属掺杂氧化锌与银涂层之间的界面上，能够提高耐久性，即在潮湿环境中的附着性。
[0023]而再配合复合层上的辅助层、低折射率层、高折射率层，即构成了一个成本更经济、具有最高反射率、在高达180℃甚至更高的高温条件下表现稳定、在潮湿的环境中表现稳定的高反射镜面涂层结构。
附图说明
[0024]图1为本技术的高反射镜面涂层的结构示意图。
[0025]图2为本技术单个复合层的结构示意图。
[0026]图3为本技术n个复合层的结构示意图。
[0027]图4为本技术中反射输出对比调整银涂层厚度示例图。
具体实施方式
[0028]下面参照附图说明本技术的具体实施方式。
[0029]参考图1，一种改进的高反射镜面涂层，该改进的高反射镜面涂层覆设于金属基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改进的高反射镜面涂层，包括依次设置的高折射率层、低折射率层、辅助层，辅助层用于高反射金属材质的扩散阻挡以及附着促进；该高反射镜面涂层覆设于金属基材的镀膜面；其特征在于：还包括至少一个复合层，复合层位于所述辅助层与所述金属基材之间；所述复合层包括依次设置的银涂层、超薄涂层、中间层以及铝涂层，中间层为氧化锌或金属掺杂氧化锌材质，超薄涂层为铬、铬合金、镍、镍合金和/或镍铬合金材质；当该复合层设有至少两个时，复合层逐个层叠设置。2.根据权利要求1所述的一种改进的高反射镜面涂层，其特征在于：所述铝涂层与所述银涂层均由磁控溅射沉积形成；当所述复合层设有一个时，铝涂层厚度≤50nm，银涂层厚度≤50nm；当复合层设有至少两个时，铝涂层厚度＜50nm，银涂层厚度＜40nm。3.根据权利要求1所述的一种改进的高反射镜面涂层，其特征在于：所述中间层为铝掺杂氧化锌材质。4.根据权利要求1所述的一种改进的高反射镜面涂层，其特征在于：所述中间层由磁控溅射沉积形成，中间层厚度为3nm
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30nm；所述超薄涂层厚度为1nm
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5nm。5.根据权利要求4所述的一种改进的高反射镜面涂层，其特征在于：所述超薄涂层厚度为2.5nm。6.根据权利要求1
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5任一所述的一种改进的高反射镜面涂层，其特征在于：所述金属基材在所述镀膜面附设有表面处理层，所述复合层覆设于表面处理层上，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁，
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：