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太阳能作为一种新型清洁能源,是未来社会的主要能源之一。太阳能的热利用更是新能源开发领域最重要和商业化程度最高、应用最普遍的技术。TiNxOy蓝膜涂层由于在可见光范围内对太阳光有强烈的吸收作用,而在红外光谱范围内对光的吸收率却很低,已经成为目前国内平板型集热器采用的一种主要的吸热涂层。但是随着太阳能与建筑一体化的发展,对平板集热器用吸热涂层的要求已经不仅仅局限在拥有良好的吸热性能,而且由于现在的光热转换涂层越来越多地跟墙体或屋面直接结合在一起,并直接与外界环境相接触,这样对太阳能吸热涂层的外观颜色和耐腐蚀性能就提出了更高的要求。因此研究并改善TiNxOy吸热薄膜的制备工艺,提高薄膜的吸热效率和耐腐蚀性具有十分重要实际应用意义。本论文主要采用直流反应磁控溅射的方法制备出了单层TiNxOy薄膜、TiNxOy/TiN复合薄膜以及TiNxOy/TiSiN复合薄膜。用精密色差仪、扫描电镜研究了所制备的吸热薄膜的颜色和表面形貌,并使用CHI-650A电化学工作站测量系统,对所制备的一系列单层及复合吸热薄膜进行了电化学性能的测定,以评定薄膜基体系的耐蚀性能;采用分光光度计对所制备的吸热薄膜的选择性吸收性能进行研究。主要研究结果如下:(1)对于单层TiNxOy薄膜,通过控制溅射时间和溅射时的氧气分压可以得到外观颜色不同的TiNxOy薄膜。且在一定氧气分压范围内,随溅射时间的增加,单层TiNxOy薄膜的颜色值在Lab色彩空间ab面的投影图中总体上呈现出一个“V”型的分布趋势。(2)通过控制溅射时的氧气分压,制备出了颜色值接近于蓝色的TiNxOy/TiN复合薄膜以及TiNxOy/TiSiN复合薄膜。尤其是当氧气分压为0.15Pa时,在铝基片上制备的TiNxOy/TiN复合涂层的Lab颜色值分别为34.68、-6.06、-29.49与厂商提供的产品的颜色值35.53、-6.85、-22.50十分接近,且比厂家的产品更偏蓝一点。(3)当溅射时间为5min时,不管是单层TiNxOy薄膜,还是TiNxOy/TiN或者TiNxOy/TiN复合薄膜,它们在不同的制备条件下都呈现出一种均匀分布的大大小小的凹坑状表面形貌。而且这种表面形貌主要与基底的前处理产生的微小腐蚀坑有关。而对于单层TiNxOy薄膜来说,随着溅射时间由5min增长到15min,其表面的凹坑先是逐渐被填平,而后又在变平的表面又出现了新的更加小的凹坑状形貌,这一过程中也同时伴随着颗粒的不断长大。(4)单层TiNxOy薄膜的耐腐蚀性随着氧气分压的增加呈“V”型的变化趋势,随溅射时间的增加明显提高;TiNxOy/TiN复合薄膜的耐腐蚀性是随着氧气分压的增高而不断降低的,在氧气分压为0.11Pa时制得的TiNxOy/TiN复合薄膜的耐蚀性最好;TiNxOy/TiSiN复合薄膜的耐蚀性是随着氧气分压的增高,先提高后降低,且在氧气分压为0.15Pa时的耐蚀性最优。(5)在氧气分压为0.11Pa时,TiNxOy/TiN复合薄膜的吸收率α为0.75,发射率ε为0.06,α/ε为12.5,说明本实验中所制备的TiNxOy/TiN复合薄膜具有较好的选择性吸光性能。