Fraunhofer Institute和薄膜IST发布了新的涂料系统。
薄膜涂层在窗户玻璃，太阳能电池和触摸屏等多样化的应用中赋予了新的特性。使用Megatron®溅射系统，现在可以首次以任何方式改变这些涂料中的材料，并生产具有改善表面质量的全新涂料。研究人员将于10月21日至24日在杜塞尔多夫的Glasstec贸易展览会上展示Megatron®（15号馆A33）。
当室外寒冷，舒适和温暖的室内时，总是会在窗户中散发出一点热量。三重玻璃旨在使房屋内部的昂贵供暖能量尽可能多，但是该解决方案也具有不利的一面，这在夜幕降临时和清晨最明显。外部温度下降会导致最外面的窗格在一夜之间显着冷却，并将空气中的水分沉积为冷凝水。结果是薄雾的窗户。外窗格上的导电涂层可以通过防止少量的热量穿透外窗格的热量来阻止冷凝，从而辐射到寒冷的室外环境中。这种涂层也必须防刮擦，以承受风和天气的风化效果。氧化二锡氧化物是一种用于覆盖触摸屏的材料，可提供这些特性。但是它的一个主要缺点是成本：indium非常罕见，因此昂贵。如果要用这种材料涂上三层玻璃窗户，那么它们本来就已经很高的价格就会上涨。
Megatron®提供快速通往最佳涂层的路线
Megatron®溅射系统是由Braunschweig的Fraunhofer Surface Engineering和薄膜IST研究人员内部开发的，为开发全新的涂料系统开发了各种新型涂料系统的道路。在三重玻璃的情况下，研究人员选择了基于氧化钛的溶液。IST集团负责人Volker Stiper博士说：“钛比indium便宜得多，但不是导电的。”“因此，我们用niobium将钛涂在钛中。”换句话说，研究人员故意污染了涂料材料，以使其导电。但是，需要多少niobium才能优化玻璃窗格的抗毒性特性？到目前为止，没有简单的方法可以回答这个问题 - 直到Megatron®出现。“与传统的溅射系统不同，Megatron®使我们可以将掺杂浓度变为任何所需的水平。它还使我们能够提高涂料速率并获得更光滑的表面。”
常规的溅射过程涉及轰击一个实心物体，例如钛的铸币，称为靶标，在真空室中带有能量富含能量的离子。这些离子将许多钛原子从目标材料中敲出，这些原子以非常薄的膜的形式沉积在玻璃基板上。掺杂过程通常需要在目标材料中存在niobium离子，但这也意味着从一开始就定义了该元素的浓度。IST研究人员开发的Megatron®系统采用了不同的方法。“在这种情况下，我们有两个单独的目标，一个是由钛制成的，另一个是niobium制成的。这为我们提供了定义掺杂浓度的完全自由。我们可以以任何选择的方式改变它，甚至产生梯度，即逐渐增加或降低胶片厚度内的掺杂剂的浓度。”可以使用此方法来提高太阳能电池的效率。
基于新材料组合的涂料
Megatron®还允许通过将材料组合在无法以目标形式混合的材料中制成全新的涂料，因此无法生产到现在。例如，可以使用钨和二氧化钛的组合来为内部空间创建自清洁的表面。当紫外线击中纯二氧化钛膜时，它会分解那里发现的任何有机颗粒。如果将二氧化钛膜用钨掺杂，则在暴露于自然日光时将有机污垢颗粒分解并脱落。
在构建Megatron®之前，科学家进行了模拟，以回答以下问题：分离包含不同目标的两个真空室的气体系统的最佳方法是什么？需要哪些挡板，应该在哪里放置？这些模拟使坐姿及其同事可以找到适当的解决方案，而工厂制造商的研发部门已经使用了IST团队开发的软件。研究人员将于10月21日至24日在杜塞尔多夫的Glasstec贸易展览会上展示Megatron®本身（15号馆A33）。
