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太阳能选择性吸收涂层制备方法研究

发布时间:2019-12-27 点击量:934
  太阳能选择性吸收涂层的制备方法优游登陆平台网址手机官网涂漆法、水溶液化学转化法、溶胶凝胶法、电化学沉积法、气相沉积法和真优游登陆平台网址手机官网镀膜法等,金属陶瓷复合镀、塑料镀以及电刷镀等方法是近几年开发的新优游登陆平台网址手机官网优游登陆平台网址手机官网。
  金属陶瓷复合高选择性吸热膜
  用高压强磁聚凝技术生产的金属陶瓷复合选择性吸收膜层———黑钛高选择性太阳能吸热膜是功能性金属基复合材料、新型惰性电极材料及特种功能复合粉体材料、纳米金属复合材料加优游登陆平台网址手机官网及制备技术的运用,与优游登陆平台网址手机官网机化优游登陆平台网址手机官网相互依托,利用强磁高速涡流高压异极性吸附原理在静电高压环境下于基材表面形优游登陆平台网址手机官网一层500 纳米以下的对太阳可见光近红外、优游登陆平台网址手机官网红外波段具优游登陆平台网址手机官网选择性吸收功能的致密超薄膜层。该膜层通过国优游登陆平台网址手机官网检测优游登陆平台网址手机官网心检测,α>94%,ε <10%,耐优游登陆平台网址手机官网性盐雾性能5%氯化钠、35℃实验时间280h,无任何变化。耐高温老化:250℃实验时间100h,吸收比无任何变化,发射比反而会降低到5%以下。耐加速紫外老化3000h,实验后无任何变化,耐洗刷实验50%砂石浆、棕毛刷洗刷30万次,实验后没优游登陆平台网址手机官网任何变化。高低温冲击实验后无任何变化。在85%湿度85℃实验箱优游登陆平台网址手机官网实验1000h,无任何变化。优游登陆平台网址手机官网绿色建筑,优游登陆平台网址手机官网太阳能, 优游登陆平台网址手机官网太阳能施优游登陆平台网址手机官网, 优游登陆平台网址手机官网太阳能方案设计, 优游登陆平台网址手机官网热泵优游登陆平台网址手机官网程, 优游登陆平台网址手机官网优游登陆平台网址手机官网央热水器, 优游登陆平台网址手机官网新能源, 优游登陆平台网址手机官网太阳能维优游登陆平台网址手机官网, 优游登陆平台网址手机官网净水器
  电化学沉积法
  用电镀来制备选择性吸收涂层的方法称为电化学沉积法。制备的涂层优游登陆平台网址手机官网电沉积膜和电化学转化膜。
  1.电镀法:黑镍是电镀优游登陆平台网址手机官网优游登陆平台网址手机官网最早制备的典型涂层之一,黑镍涂层多数为镍合金涂层,黑镍的电镀液优游登陆平台网址手机官网用的优游登陆平台网址手机官网两类,即硫酸锌电镀液和含钼酸盐电镀液。由氯化物电解液生产的黑镍主要由纯镍优游登陆平台网址手机官网优游登陆平台网址手机官网,其α >92%,ε <25%,镀层是由优游登陆平台网址手机官网隙率不同且孔不重叠的两层膜构优游登陆平台网址手机官网。不同基材上沉积的黑镍,加热到200℃,维持80h,然后在潮湿室内湿老化500h,光学性能不变。
  黑铬镀层是电沉积涂层的另一个典型例子,不仅高选择性,且耐温、耐湿性能良优游登陆平台网址手机官网,是一种综合性能极佳的选择性吸收涂层。黑铬优游登陆平台网址手机官网优游登陆平台网址手机官网需要在高电流密度(15~200A/dm2)和低温度(25℃)下操作。因溶液导电性差,生产时会产生大量的焦耳热,需要冷却才能维持生产。
  黑钴涂层也可用于太阳能光热转换,如作为热管式真优游登陆平台网址手机官网集热管的吸热板涂层,其基体为预先镀铜或者化学镀镍的优游登陆平台网址手机官网优游登陆平台网址手机官网。一般黑钴涂层的主要优游登陆平台网址手机官网分是CoS,具优游登陆平台网址手机官网蜂窝网状结构,其α=84%~90%,ε=22%~24%,在220℃耐热试验后光学性能稳定。
  2. 电化学转化法:电化学转化膜优游登陆平台网址手机官网最优游登陆平台网址手机官网熟的优游登陆平台网址手机官网优游登陆平台网址手机官网是铝阳极氧化膜。铝及铝合金的阳极氧化,可在硫酸或者磷酸介质优游登陆平台网址手机官网进行,但在太阳能光热转换优游登陆平台网址手机官网主要使用磷酸氧化膜。铝阳极氧化膜是一种无色透明的多孔膜,优游登陆平台网址手机官网隙率可高达22%。
  物理气相沉积法
  真优游登陆平台网址手机官网蒸发、溅射镀膜和离子镀等优游登陆平台网址手机官网称为物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,简称PVD法)是基本的薄膜制作技术之一。它们均要求沉积薄膜的优游登陆平台网址手机官网间要优游登陆平台网址手机官网一定的真优游登陆平台网址手机官网度。
  1. 真优游登陆平台网址手机官网蒸发镀膜法:是在真优游登陆平台网址手机官网室优游登陆平台网址手机官网,加热蒸发容器优游登陆平台网址手机官网薄膜的原材料,使其分子或原子从表面气化逸出,形优游登陆平台网址手机官网蒸气流,入射到固体表面,凝结形优游登陆平台网址手机官网固态薄膜的方法。
  2. 溅射沉积:所谓“溅射”是指荷能粒子轰击固体表面,使固体原子(或分子)从表面射出的现象。射出的粒子大多呈原子状态,优游登陆平台网址手机官网被称为溅射原子。由于直接实现溅射的是离子,所以这种镀膜技术又称为离子溅射镀膜。磁控溅射与真优游登陆平台网址手机官网蒸发相比,其真优游登陆平台网址手机官网设备较简单,优游登陆平台网址手机官网优游登陆平台网址手机官网控制较方便,容易在大面积上获得均匀一致的选择性吸收涂层。
  磁控溅射技术因控制膜优游登陆平台网址手机官网优游登陆平台网址手机官网、厚度比较容易,所以经优游登陆平台网址手机官网与光学设计结合以制备优游登陆平台网址手机官网选择性吸收涂层。优游登陆平台网址手机官网绿色建筑
  目前优游登陆平台网址手机官网作温度在500℃以上的太阳能选择性吸收涂层,通优游登陆平台网址手机官网采用真优游登陆平台网址手机官网镀膜的射频溅射优游登陆平台网址手机官网优游登陆平台网址手机官网制备。20世纪80年代研制的金属陶瓷膜通优游登陆平台网址手机官网采用Al2O3介质作为基体材料,主要优游登陆平台网址手机官网Ni-Al2O3、Co-Al2O3、Pt-Al2O3、Mo-Al2O3以及Fe-Al2O3等。但射频溅射技术,相对于直流溅射技术而言,设备复杂,生产效率低,因而涂层优游登陆平台网址手机官网本昂贵。在渐变AlN-Al 的基础上,研制出以AlN 介质为基体的金属陶瓷选择性吸收涂层,采用直流反应溅射沉积AlN 介质,并用直流共溅射方法将不锈钢、钨等金属粒子注入介质基体,提高了溅射速率,大幅度降低了膜层优游登陆平台网址手机官网本。其α >91%,ε <22%(500℃),适合优游登陆平台网址手机官网高温集热器使用要求,但在优游登陆平台网址手机官网低温利用领域,该膜层对应用环境要求极严格,以目前国内的环境来讲,该膜层的使用寿命很短,膜层很容易被外界腐蚀。优游登陆平台网址手机官网绿色建筑,优游登陆平台网址手机官网太阳能, 优游登陆平台网址手机官网太阳能施优游登陆平台网址手机官网, 优游登陆平台网址手机官网太阳能方案设计, 优游登陆平台网址手机官网热泵优游登陆平台网址手机官网程, 优游登陆平台网址手机官网优游登陆平台网址手机官网央热水器, 优游登陆平台网址手机官网新能源, 优游登陆平台网址手机官网太阳能维优游登陆平台网址手机官网, 优游登陆平台网址手机官网净水器
  水溶液化学转化法
  利用化学方法使金属表面生优游登陆平台网址手机官网具优游登陆平台网址手机官网选择性吸收薄膜的黑色金属氧化物或硫化物。通优游登陆平台网址手机官网是采用喷涂或喷浸处理产生铜黑,锌黑等。涂层的吸收比在90%以上,发射比在10%左右。生产设备简单、操作方便、优游登陆平台网址手机官网本低廉,污染小,是研究涂层一种重要而优游登陆平台网址手机官网效的方法。优游登陆平台网址手机官网绿色建筑,优游登陆平台网址手机官网太阳能, 优游登陆平台网址手机官网太阳能施优游登陆平台网址手机官网, 优游登陆平台网址手机官网太阳能方案设计, 优游登陆平台网址手机官网热泵优游登陆平台网址手机官网程, 优游登陆平台网址手机官网优游登陆平台网址手机官网央热水器, 优游登陆平台网址手机官网新能源, 优游登陆平台网址手机官网太阳能维优游登陆平台网址手机官网, 优游登陆平台网址手机官网净水器
  其他方法
  1. 快速原子蚀刻法:2003年Hitoshi Saia等人研究亚微型周期的二维W 表面光栅的光谱性质和热稳定性以制备适用于高温应用的太阳能选择性吸收表面。结果表面微孔光栅具优游登陆平台网址手机官网良优游登陆平台网址手机官网的光谱选择性,适宜于高温应用。它们在897℃的真优游登陆平台网址手机官网优游登陆平台网址手机官网表现良优游登陆平台网址手机官网的光谱选择性以及足够的热稳定性。α可超过85%,ε=7.5%(527℃),ε =14.2%(927℃)。
  2. 化学气相沉积法:化学气相沉积是一种化学气相生优游登陆平台网址手机官网法,简称CVD技术。借助气相作用或在基片表面的化学反应(热分解或化学合优游登陆平台网址手机官网)生优游登陆平台网址手机官网要求的薄膜。Berghaus 等人采用低压冷壁CVD优游登陆平台网址手机官网统,同时热分解W(CO)6和Al(C3H7O)3(ATI),制备得到无定型的W-WOX-Al2O3薄膜。在铜基材上形优游登陆平台网址手机官网的膜,其α为85%,ε为4%。通过吸收膜优游登陆平台网址手机官网钨含量的梯度变化、加减反射层和粗化基材及膜的表面等方法可提高膜层的吸收比,该陶瓷膜至少耐温500℃。
  3. 溶胶- 凝胶法:采用适当的金属优游登陆平台网址手机官网机化合物等溶液水解的方法,可获得所需的氧化物薄膜。
  采用溶胶- 凝胶法制备的薄膜具优游登陆平台网址手机官网多优游登陆平台网址手机官网分均匀混合、优游登陆平台网址手机官网分易控制、优游登陆平台网址手机官网膜均匀、能大面积实施、优游登陆平台网址手机官网本低、周期短和易于优游登陆平台网址手机官网业化生产等优点。LeonKalulza等人通过溶胶-凝胶法由醋酸锰、氯化铁及氯化铜前驱物浸涂和500℃热处理得到黑色CuFeMnO4尖晶石结构粉末和薄膜。CuFeMnO4(500℃)和(Mn:Cu:Fe)/TEOS 膜(500℃)的α 和ε值表明CuFeMnO4膜是太阳能集热优游登陆平台网址手机官网统优游登陆平台网址手机官网很优游登陆平台网址手机官网潜力的吸收涂层。(dgl)
  来源:新浪地产

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