[實用新型]基于鋁材的高耐候選擇性吸收涂層

有效

• 申請號: 201120349194.8
• 申請日: 2011-09-19
• 公開（公告）號: CN202254444U
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 韓榮濤
• 申請（專利權）人: 德州金亨新能源有限公司
• 主分類號: F24J2/50
• 分類號: F24J2/50
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 張貴賓

（一）????????技術領域

????本實用新型屬于太陽能光熱轉換技術領域，特別涉及一種基于鋁材的高耐候選擇性吸收涂層。

（二）????????背景技術

選擇性吸收涂層是太陽能光熱轉換的關鍵，隨著太陽能集熱元件的發展，對涂層提出了越來越高的要求。一般的集熱元件要求選擇性吸收涂層具有太陽光譜（300nm~2500nm）高吸收比，紅外波段（>2500nm）低發射比的光學性能。

目前太陽能光熱轉換涂層獲得的方法有噴涂、電化學（陽極氧化、電鍍等）和磁控濺射，噴涂和電化學的方法不能獲得很低的發射比，且不環保。磁控濺射用在光熱涂層上有很多報道，有用在真空集熱管真空環境里的涂層，有用到平板集熱器的銅基片的涂層。

已有技術有用磁控濺射的方法制備平板型太陽能集熱器的涂層，但是其基材是銅，且并未進行耐候性能測試。

（三）????????發明內容

????本實用新型為了彌補現有技術的不足，提供了一種性能優異、使用壽命長的基于鋁材的高耐候選擇性吸收涂層。

本實用新型是通過如下技術方案實現的：

一種基于鋁材的高耐候選擇性吸收涂層，以鋁或鋁合金為基材，其特征在于：所述基層表面由下向上依次濺射有過渡層、紅外反射層、過渡層、金屬陶瓷層和保護層。

本實用新型的結構分為以下兩種形式：

所述基材底面上通過焊接與導熱管形成焊點或焊縫，導熱介質存在于導熱管的空腔內；高耐候選擇性吸收涂層吸收的太陽能的熱量通過基材、焊點或焊縫、導熱管傳遞給空腔內的導熱介質帶走利用；基材通過焊接和導熱管形成焊點或者焊縫，焊接工藝可以是激光焊接、超聲波焊接、高頻焊接、等離子焊接、釬焊等，焊接方法的改變不影響其功能的實施。

所述基材通過壓合與導熱管結合為一體，導熱介質存在于導熱管的空腔內；高耐候選擇性吸收涂層吸收的太陽能的熱量通過基材、導熱管傳遞給空腔內的導熱介質帶走利用，基材和導熱管的結合工藝不影響高耐候選擇性吸收涂層的制備及其實施。

該基于鋁材的高耐候選擇性吸收涂層的制備方法，主要包括如下步驟：

（1）對基材進行預處理后，將其放入真空室內獲得真空；

（2）啟動靶電源，用直流或中頻反應磁控濺射方法沉積金屬Al、Si、Ti、Ni、Cr、Sn、不銹鋼以及合金與N或O形成化合物的過渡層，厚度為10~150nm；

（3）接著沉積金屬Al、Cu、Ag、Ni、Mo、W、Cr、不銹鋼以及合金組成的紅外反射層，厚度為30~500nm；

（4）沉積金屬Al、Si、Ti、Ni、Cr、Sn、不銹鋼以及合金與N或O形成化合物的過渡層，厚度為10~150nm；

（5）沉積金屬Al、Si、Ti、Ni、Cr、Sn、不銹鋼以及合金與N或O形成化合物和金屬Al、Si、Ti、Mo、Ni、W、Cr、Sn、不銹鋼以及合金摻雜成的金屬陶瓷層，厚度為50~500nm；

（6）沉積金屬Al、Si、Ti、Ni、Cr、Sn、不銹鋼以及合金與N或O形成化合物的保護層，厚度為40~200nm。

本實用新型制成的吸熱體成本低，有利于大規模推廣，還具有優異的光學性能，包括高的太陽光譜吸收比α和低的紅外發射比ε，實際測試光學性能為α=0.95（AM1.5），?ε=0.058（80℃），同時具有優異的耐候性能，通過雙90測試（溫度90℃，濕度90%）100小時，中性鹽霧（NSS）測試100小時。

本實用新型具有優異的太陽光譜選擇性吸收光學性能，還具有優異的耐候性能，工作在高溫高濕的環境下依然有好的光學性能，也可以工作在密閉真空環境或者更優越的環境，其使用壽命更加優越。

（四）????????附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型通過焊接加工成的集熱部件；

圖3為本實用新型通過壓合加工成的集熱部件。

圖中，1吸收涂層，2基材，3過渡層，4紅外反射層，5過渡層，6金屬陶瓷層，7保護層，8焊點或焊縫，9空腔，10導熱管。

（五）????????具體實施方式

實施例1：