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innerhalb von 300 h von 92 % auf 90 %, während auf Fe-Cr-Al Legierungen die Schich-
ten bereits ab 640 °C deutlich schneller nachlassen. Dies begründen sie mit der Diffu-
sion von Metallatomen des Substrats in den Multilayer-Aufbau. Außerdem untersuchen
sie die Eignung von MoSi
2
als Cermet-Bestandteil in einer Al
2
O
3
-Matrix und als IR-Spie-
gel in verschiedenen Phasenzuständen. Die besten Schichten aus MoSi
2
zeigen auf Quarz
nach 300 h bei 550 °C annähernd konstante Absorptionswerte, ab 640 °C degradieren sie
ebenfalls deutlich. Zudem ist die Degradation vom Substratmaterial abhängig. Auf Quarz
entstehen ab 700 °C durch unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten der Substrat- und
Schichtmaterialien Risse, während hingegen auf hochlegierten Stählen die Diffusion von
Substratatomen in die Schicht der dominierende Degradationsmechanismus ist. Die Emis-
sion von Absorbern mit MoSi
2
als IR-Spiegel ist mit 17 % relativ recht hoch.
(Fan
1978
) beschreibt rf-gesputterte MgO-Au und Cr
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O
3
-Cr Cermets auf Mo beschich-
tetem Edelstahl, die 64 h bei 400 °C an Luft stabil sind und bei 500 °C durch unterschied-
liche Ausdehnungskoeffizienten Risse bilden. (Sathiaraj et al.
1991
) veröffentlichen Ergeb-
nisse eines rf-gesputterten Absorberschichtsystems auf einem vernickelten Edelstahl mit
einem Mo-IR-Spiegel, einem Ni/ Al
2
O
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-Cermet sowie einer SiO
2
-AR-Schicht, die 1000 h
bei 500 °C stabil ist und bei 100 °C optische Werte von 94 % Absorption und 7 % Emission
erreicht.
Silber (Ag) ist das am meisten in der Literatur untersuchte Infrarotspiegelmaterial, da
Silber ein exzellenter IR-Reflektor ist und als Edelmetall eine geringe Oxidationsneigung
aufweist. Der Hauptdegradationsmechanismus ist die Bildung von Ag
2
S durch Reaktion
mit Schwefelwasserstoff (H
2
S ) aus der Luft (Graedel
1992
). Bei Anwesenheit von Sauer-
stoff und Temperaturen über 200 °C unterliegen dünne Ag-Schichten außerdem einer
starken Agglomeration (Hollingsworth Smith und Gurev
1977
). Um eine Degradation zu
vermeiden, werden zum einen Deckschichten benötigt, die eine Barriere zwischen Silber
und der Umgebung darstellen und zum anderen Schichten, die den Silberspiegel in seiner
Position stabilisieren. (Seraphin
1976
) gelingt es, Ag-IR-Spiegel durch eine Cr
2
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-Schicht
zu stabilisieren. Für die Absorption sorgt eine dicke Siliziumschicht, als AR-Schichten fin-
den Si
3
N
4
und SiO
2
-Verwendung. Die mittels CVD beschichteten Absorber zeigen keine
optische Degradation nach 1000 Zyklen bei 500 °C, büßen aber nach 1000 h bei 500 °C ca.
2.5 % IR-Reflexion ein. Mit dem reinen Si-Absorber wird jedoch nur eine Absorption von
75-79 % bei einer Emission von 6-11 % bei 500-775 °C erreicht.
(Gurev et al.
1977
; Hollingsworth Smith und Gurev
1977
) identifizieren SiO
2
als beste
Barriereschicht sofern sie sich in einem Verbund aus Cr
2
O
3
, Al
2
O
3
, CrO
x
und SiO
2
zur Sta-
bilisierung eines Ag-IR-Spiegels befindet. Umgekehrt zeigen der Absorber ohne SiO
2
-Ba-
rriere eine verheerende Degradation bereits nach 2 h bei 550 °C (Gurev
1977
).
Die Notwendigkeit der Stabilisierung wurde als entscheidender Nachteil gesehen, wes-
halb weitere Studien Mo und W als IR-Spiegel verfolgen und schließlich hauptsächlich
Black Molybdenum für die Anwendung im Vakuum bis 500 °C weiterverfolgt wird.
Mit Black Molybdenum und einer Siliziumnitrid-AR-Schicht wurde eine Absorption
von 91 % und eine Emission von 11 % (bezogen auf einen Schwarzkörperstrahler von
500 °C) nachgewiesen (Chain et al.
1980
).
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