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ES2149342T3

Material of chemical compounds with a metal in group iv a of the periodic system, nitrogen and oxygen and process for producing it

Abstract

THE INVENTION IS OF A MATERIAL WITH CHEMICAL COMPOUNDS AND AMONG THEM A METAL OF GROUP IV A OF THE PERIODIC, NITROGEN AND OXYGEN SYSTEM. IN THIS MATERIAL IT IS POSSIBLE TO ADJUST THE OPTICAL AND ELECTRIC PROPERTIES IN A WIDE INTERVAL BY MEANS OF SMALL CAVIDADES, WITHOUT HAVING TO CHANGE THE CHEMICAL COMPOSITION. THE MATERIAL IS ESPECIALLY APPROPRIATE AS A CONVERTER FOR SELECTING RADIATION IN SOLAR ENERGY AND IN THE INDUSTRY OF ELECTRICAL POWER PLANTS. IN ADDITION TO OTHER PROCESSES OF OBTAINING, IT CAN BE DEPOSITED AS A FINE LAMINILLA THROUGH REACTIVE VACUUM METALIZATION.

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  1. 1
    ES 2 149 342 T3 REIVINDICACIONES 1. Material que contiene compuestos quámicos formados entre uno o varios metales (M) del grupo IVA del Sistema Periáodico, nitroágeno (N) y oxágeno (O), caracterizado porque:de un 2 a un 45 % del volumen estaá formado por espacios vacáos, cuyo tamano se situáa en un rango de entre (0,5 nm) 3 y (100 nm) 3 , y el volumen restante presenta una proporciáon de metal del grupo IV A del Sistema Periádico, nitrágeno y oxágeno del tipo 1:(0,1 a 1,7):(0,1 a 1,7), formando un material de foármula MNxOy (siendo X, Y = 0,1-1,7).
  2. 2
    Material seguán la reivindicacioán 1, caracterizado porque el volumen restante incluye uno o varios de los compuestos quámicos siguientes:-MNx siendo x = 0,7 a 1,2, -MOx siendo x = 0,7 a 1,2, - Fases Magnelli del sistema M-O (MnO2n-1), -MO2, -M2 N, siendo M = metal del grupo IV A del Sistema Periáodico.
  3. 3
    Material seguán la reivindicacioán 1 oá 2,caracterizado porque el metal del grupo IV A del Sistema Periáodico es titanio, circonio o hafnio o una mezcla de dos o tres de dichos metales.
  4. 4
    Material seguán una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque contiene tambien pequenas cantidades de compuestos de carbono del metal.
  5. 5
    Material seguán una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la parte real del ándice de refraccioán para la longitud de onda de rayos X 0,0709 nm se situáa en el rango de 0,9999984 a 0,9999973 y la densidad máasica del material en el rango de 3,7 a 4,5 g/cm 3 .
  6. 6
    Material seguán una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el ándice de refracciáon de valor complejo para longitudes de onda del rango de 0,5 a 4,5 μm no indica ni un comportamiento tápicamente metaálico ni un comportamiento tápicamente dieláectrico, y/o la resistencia especáfica de la capa fina se situáa en un rango de 30 a 30.000 μΩ.cm.
  7. 7
    Material seguán una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se presenta como capa fina, con un espesor de capa situado en un rango de 3 nm a 3 mm, preferentemente de 30 a 120 nm.
  8. 8
    Material seguán una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa fina se aplica sobre un substrato metaálico de geometráa arbitraria tales como molibdeno, plata, oro, cobre, aluminio, volframio, náquel, cromo, circonio, titanio, hafnio, táantalo, niobio, vanadio, hierro o sus aleaciones, recubrieándose la capa fina con por lo menos otra capa fina de uno o varios oáxidos, seleccionados de entre SiO2,ZrO2,HfO2,Al2O3 oY2O3, preferentemente con una capa antirreflexioán de SiO2 de un espesor de 60 a 140 nm.
  9. 9
    Aplicaciáon del material seguán una de las reivindicaciones 1 a 8 como absorbente para la conversioán de energáa de radiacioán en energáa táermica, caracterizada porque la combinacioán de capa fina y substrato absorbe determinadas longitudes de onda como absorbente selectivo y la radiacioán irradiada se convierte en energáa táermica.
  10. 10
    Aplicacioán seguán la reivindicacioán 9, caracterizada porque en el material la proporciáon de espacios vacáos en volumen es del 20 al 30 %, el espesor de capa es de 40 a 70 nm y como base metaálica se utiliza cobre, molibdeno o aluminio.
  11. 11
    Procedimiento para la fabricaciáon de capas finas del material seguán una de las reivindicaciones 1 a 8 por precipitaciáon en vacáo reactiva, caracterizado porque durante la precipitacioán del metal del grupo IV A del Sistema Periáodico, atraváes del mantenimiento de una atmáosfera gaseosa que contiene por lo menos una de las clases de gas N2,O2,CH4 y gases nobles, se forma un compuesto de áoxido, nitruro o carburo y la precipitaciáon de las partáculas de metal sobre un substrato que puede calentarse se controla a traveás de la presioán de gas total Ptot, la velocidad de vaporizaciáon r, la temperatura del substrato Tsub y la distancia entre la fuente metal y el substrato l, situaándose dichos paráametros en los rangos siguientes:T sub = 20 a 400^C, l = 0,01 a 1,5 m, -relaciáon de presiáon parcial de los gases N2 y O2: (PN2/PO2) = 1 a 2.000, -ptot =2x10 -5 hPa - 4x10 -2 hPa y -r=0,01a60nm/s, de modo que se forman capas con una proporciáon en volumen del 2 al 45 % de espacios vacáos, cuyo tamano se situa en un rango de (0,5 nm) 3 a (100 nm) 3 .
  12. 12
    Procedimiento seguán la reivindicaciáon 11, caracterizado porque se anaden adicionalmente a la atmáosfera gaseosa H2O y compuestos volaátiles del carbono.
  13. 13
    Procedimiento seguán la reivindicacioán 11 áo 12, caracterizado porque en una caámara de recubrimiento al vacáo el metal precipita por vaporizaciáon, sobre un substrato que, por táermino medio, se encuentra a entre 0,01 y 1,5 m del crisol de vaporizaciáon, y a traváes de una o varias vaálvulas de dosificacioán de gas o medidores del flujo gaseoso y la mediciáon y regulaciáon de la presioán parcial con un espectroámetro de masa se mantiene una atmoásfera gaseosa, que contiene por lo menos una de las clases de gas N2,O2,CH4 y gases nobles, ajustando una calefaccioán de substrato, mediante un regulador, la temperatura del substrato en un rango de 20 a 400^C, midiendose la velocidad de vaporizaciáon mediante un cuarzo oscilante y retransmitiendose su senal al vaporizador a traváes de un regulador, y ajustáandose de ES 2 149 342 T3 esta manera la velocidad de vaporizaciíon deseada, de modo que se realizan los paraímetros de recubrimiento descritos en la reivindicaciíon 11, determiníandose adicionalmente la presiíon total de gas mediante un medidor de la presiíon total de gas. NOTA INFORMATIVA:Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicacion del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del 7-10-1992, no producirán ningún efecto en Espana en la medida en que confieran proteccion a productos químicos y farmaceuticos como tales. Esta informacion no prejuzga que la patente esté o no incluída en la mencionada reserva.
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